复杂配电系统风险评估与控制研究

发布时间：2017-10-08 20:10

  本文关键词：复杂配电系统风险评估与控制研究

  更多相关文章： 配电系统 分布式电源 电动汽车 风险评估 风险预警 风险控制

【摘要】：随着我国坚强智能电网建设的不断推进以及节能减排政策的贯彻实施,新能源技术的推广达到一个新的高度,这给现代电力系统发展带来了新的机遇。与此同时,分布式电源发电及电动汽车充电行为的不确定性和间歇性使得电网面临诸多潜在的风险因素,这给电网的安全稳定运行带来了新的挑战。本文考虑分布式电源出力、电动汽车充电及负荷功率的随机特性,在给出随机变量概率模型的基础上,提出了一种基于点估计法的随机潮流求解方法。通过随机潮流的求解获得了待求随机变量数字特征,结合半不变量和Cornish-Fisher级数展开计算了待求变量各节点电压和各支路功率的概率分布情况。为有效评估系统安全水平,风险评估方法综合考虑了事件发生的概率和严重度,文章从节点电压越限和支路潮流过载两方面定义了风险严重度函数,通过风险值的计算量化了电网运行风险。采用配电系统实例仿真,分析了分布式电源和电动汽车不同比例接入电网给系统造成的影响,可为分布式电源及电动汽车充电站的运行与规划提供实际参考。为定性估计风险危急程度,提出了一种基于风险特征值的复杂配电系统风险预警方法。该方法将CVaR方法与电网运行实际情况相结合,探索了基于CVaR方法的风险特征值计算过程,接着以风险特征值为依据设计了节点电压越限和支路潮流过载风险的定级规则,可为风险预警提供理论依据。IEEE-33节点系统算例表明,风险预警能将风险危机程度较为直观的反映出来,通过与风险评估仿真结果相比较,验证了所提风险预警方法的正确性。针对配电网可能发生的风险,深入研究了基于风险的预防控制措施。在优化模型中引入降低系统运行风险为控制目标,综合配电网无功优化、发电功率调整和最优负荷削减三种控制方法,给出了风险控制的基本流程。以IEEE-33系统为综合仿真算例,用量子粒子群算法求解优化控制模型,得出了最优控制策略,通过对不同控制措施前后的系统风险情况进行对比分析,验证了本文所提风险控制方法的有效性。
【关键词】：配电系统 分布式电源 电动汽车 风险评估 风险预警 风险控制
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM732
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 研究背景及其意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-16
• 1.2.1 含有分布式电源配电系统的研究现状12-13
• 1.2.2 含有电动汽车配电系统的研究现状13-14
• 1.2.3 配电网风险评估的研究现状14-15
• 1.2.4 配电网风险控制的研究现状15-16
• 1.3 论文的主要工作16-18
• 第二章 复杂配电系统的风险评估18-50
• 2.1 配电网安全评估方法概述18-19
• 2.2 系统元件概率模型19-27
• 2.2.1 分布式电源概率模型19-24
• 2.2.2 电动汽车概率模型24-26
• 2.2.3 负荷概率模型26-27
• 2.3 复杂配电系统随机潮流算法原理27-37
• 2.3.1 随机潮流概述27
• 2.3.2 相关概率理论基础27-30
• 2.3.3 随机潮流求解方法概述30-32
• 2.3.4 基于点估计法的随机潮流求解方法32-36
• 2.3.5 基于Cornish-Fisher级数的概率分析方法36-37
• 2.4 复杂配电系统风险指标体系37-41
• 2.4.1 电压越限风险指标38-40
• 2.4.2 支路过载风险指标40-41
• 2.5 复杂配电系统风险评估流程41-43
• 2.6 算例分析43-49
• 2.6.1 IEEE-118节点系统仿真实例43-46
• 2.6.2 IEEE-33节点系统仿真实例46-49
• 2.7 本章小结49-50
• 第三章 基于风险特征值的复杂配电系统风险预警方法50-61
• 3.1 概述50
• 3.2 基于CVaR方法的风险特征值计算50-53
• 3.3 风险定级方法53-54
• 3.4 风险预警机制54-56
• 3.5 算例分析56-60
• 3.6 本章小结60-61
• 第四章 复杂配电系统的风险控制61-80
• 4.1 基于风险的预防控制思想61-62
• 4.2 基于风险的预防控制策略及模型62-68
• 4.2.1 基于风险的配电网无功优化63-64
• 4.2.2 基于风险的发电功率再调度64-66
• 4.2.3 基于风险的最优负荷削减66-67
• 4.2.4 基于风险的预防控制流程67-68
• 4.3 复杂配电系统风险优化控制模型求解方法68-73
• 4.3.1 基本粒子群优化算法69-71
• 4.3.2 量子粒子群优化算法71-73
• 4.4 算例分析73-79
• 4.4.1 基于风险的配电网无功优化74-76
• 4.4.2 基于风险的发电功率再调度76-77
• 4.4.3 基于风险的最优负荷削减77-79
• 4.5 本章小结79-80
• 结论与展望80-82
• 参考文献82-88
• 攻读学位期间发表的论文88-89
• 攻读学位期间参加的科研项目89-91
• 致谢91-92
• 附录 IEEE-118节点配电系统92-96

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