基于风光特征多时间分解的新能源并网系统中长期风险评估

发布时间：2020-04-21 23:22

【摘要】：大规模新能源并网会对电力系统运行风险产生影响,其根源在于风速、日照强度等与新能源发电直接相关的气象要素具有随机性、间歇性和时变性等特点。因此本论文从研究风速、日照强度的变化规律入手,总结出了风光要素变化的时间周期特征,建立了风光要素和新能源出力的时间周期特征模型。运用上述模型,从充裕性和静态安全两方面对新能源并网系统中长期的时变风险进行评估。评估结果可为系统规划、中长期调度和检修决策等提供参考,为系统运行人员针对高风险时段制定降风险措施提供依据。论文的主要内容如下:(1)针对目前新能源并网系统风险评估中通常采用的风速、日照强度概率分布模型难以同时反映风光要素随机性和时变性的不足,本文在年、月、日等多种时间尺度下分析得出了风速、日照等气象要素的时间周期特征。通过用累年均值反映风光要素年变化的周期性,将模拟风光要素月变化趋势的拟合函数与模拟日波动分量概率分布的随机变量进行叠加,建立了风光要素的时间周期特征模型,并用算例验证了模型的有效性和普适性。在此基础上,根据风电出力与风速、光伏出力与日照强度的函数关系,进一步建立了新能源出力的时间周期特征模型。(2)目前新能源并网系统充裕性评估方法中多采用风光要素的概率分布来建立新能源出力模型,且多是对系统全年的充裕性进行评估,该方法难以反映风光要素时变特征导致系统充裕性也随时间变化的实际。为此,本文将所提的新能源出力的时间周期特征模型与序贯蒙特卡洛模拟相结合,用月度和年度的充裕性指标对新能源并网系统中长期的时变充裕性进行评估。最后通过算例分析,验证了本方法相比于采用风速、日照强度概率分布模型的传统充裕性评估方法,能更准确反映系统充裕性随时间的变化情况。(3)目前新能源并网系统静态安全评估大多只是单纯地使用节点电压越限概率和支路过载概率等概率潮流的直接结果,且缺乏对系统静态安全随时间变化的研究。本文将计及风光要素时间周期特征的新能源出力模型和基于蒙特卡洛模拟的概率潮流方法相结合,提出了适用于新能源并网系统中长期的静态安全概率评估方法,并定义了新能源并网系统静态安全概率评估指标体系,可用于评估计及新能源扰动下,正常运行和N-1故障运行时系统整体和薄弱部分的静态安全水平及其随时间变化趋势。最后,用算例验证了所提方法和指标的有效性。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM732

【参考文献】