含风力发电的电力系统可靠性分析

发布时间：2017-10-30 14:15

  本文关键词：含风力发电的电力系统可靠性分析

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【摘要】：随着电力需求的不断增长,大区互联以及远距离输电系统相继出现,使得电力系统元件数目急剧增加,网络规模进一步复杂化。停电事故引起的社会损失和经济损失越来越严重。因此,电力系统可靠性评估与分析成为制定合理调度决策必不可少的依据,寻找快速的系统状态选择方法成为重中之重。与此同时,新能源并网成为未来的一大趋势,风力发电的规模尤为突出。但是,风力发电的波动性与不可控性也是对电力系统可靠性评估的一大挑战。本文建立了风力发电的可靠性模型。通过正态分布曲线拟合出风速概率密度曲线,采用分层聚类技术将曲线分层,并借助风电机组的功率特性曲线,得到风力发电输出功率的分层模型。此外,还建立了风电机组的可靠性停运模型,满足了含风力发电的电力系统可靠性分析的需要。系统状态选择是可靠性计算中必不可少的环节,也是决定整个运行时间的关键步骤。本文提出了改进的状态空间分割法来进行系统状态选择。改进的状态空间分割法由改进的快速排序法和非序贯蒙特卡洛模拟法组成。模拟法与解析法相结合,在满足计算精度的前提下大大减少了需要计算的系统状态数,提高了计算速度。系统状态分析是针对系统状态选择的每一个系统状态进行可靠性分析,是最为费时也最为核心的环节。本文建立了基于直流潮流算法的最优负荷削减模型,潮流计算中兼顾考虑了负荷波动性。该模型利用粒子群优化方法并加入就近切负荷原则和按重要度切负荷原则,使得负荷削减方案效果更佳也更加符合实际情况。明确了可靠性评估流程,利用IEEE RTS可靠性测试系统计算了风电以不同方式并网情况下的可靠性指标并对其进行了对比分析。同时,利用元件灵敏度计算公式计算得到各个节点的灵敏度参数,以此作为判定系统薄弱环节的依据。
【关键词】：可靠性分析 改进状态空间分割法 最优切负荷 风力发电 灵敏度分析
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM614;TM732
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题研究的背景及意义10-11
• 1.2 电力系统可靠性研究发展概况11-12
• 1.3 含风力发电的电力系统可靠性研究现状12-15
• 1.3.1 电力系统可靠性研究方法发展现状12-14
• 1.3.2 风力发电可靠性建模发展现状14-15
• 1.4 本文主要研究内容15-16
• 第2章 风力发电可靠性建模16-22
• 2.1 风电功率输出模型16-20
• 2.1.1 风速概率密度分布16-17
• 2.1.2 计及波动性的风速分层模型17-19
• 2.1.3 风电场功率输出计算19-20
• 2.2 风机停运模型20-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第3章 基于改进状态空间分割法的系统状态抽样22-35
• 3.1 电力系统可靠性评估概述22-23
• 3.2 元件可靠性建模23-24
• 3.3 蒙特卡洛模拟法基本原理24-25
• 3.4 快速排序算法25-30
• 3.4.1 快速排序技术基本原理25-26
• 3.4.2 基于两状态元件模型的快速排序技术26-28
• 3.4.3 改进快速排序技术28-30
• 3.5 改进状态空间分割法抽样流程30-31
• 3.6 算例分析31-34
• 3.7 本章小结34-35
• 第4章 计及不确定因素的系统状态分析35-51
• 4.1 基于邻接矩阵的系统连通性判断35-36
• 4.2 直流潮流计算基本原理36-37
• 4.3 负荷波动性建模37-40
• 4.3.1 全年负荷波动建模38-39
• 4.3.2 综合考虑风功率与负荷波动性39-40
• 4.4 最优切负荷模型40-45
• 4.4.1 最优切负荷量计算41-42
• 4.4.2 最优切负荷分布原则42-45
• 4.5 算例分析45-50
• 4.6 本章小结50-51
• 第5章 含风力发电的电力系统可靠性评估51-66
• 5.1 常规可靠性指标计算51-53
• 5.2 各节点灵敏度计算53-56
• 5.3 发输电系统可靠性评估流程56-58
• 5.4 算例分析58-65
• 5.4.1 计及负荷及风功率变化性的系统可靠性评估58-63
• 5.4.2 系统薄弱环节判定63-65
• 5.5 本章小结65-66
• 结论66-68
• 参考文献68-73
• 附录73-77
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果77-78
• 致谢78-79
• 作者简介79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 江岳文;陈冲;温步瀛;;随机模拟粒子群算法在风电场无功补偿中的应用[J];中国电机工程学报;2008年13期

2 陈雁;文劲宇;程时杰;;电网规划中考虑风电场影响的最小切负荷量研究[J];中国电机工程学报;2011年34期

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本文编号：1117955