考虑风电参与对系统安全性影响的负荷恢复优化

发布时间：2020-11-06 17:59

　　 电力系统规模的日益增大、结构的越趋复杂化以及新能源占比的逐年提高,使得系统发生大面积停电事故的风险亦有增大的趋势,因此针对大停电后系统恢复问题进行研究具有重要意义。负荷恢复阶段是恢复过程中最后一环,负荷恢复方案的合理性决定系统恢复时长以及经济损失情况。建立贴合实际的负荷恢复优化模型,得到合理的恢复方案,是这一阶段的主要任务。随着风电控制技术的提高以及渗透率的增大,考虑在负荷恢复过程中利用风电为系统提供功率支撑,加快系统恢复速度。同时,风电出力的不确定性也给恢复过程的安全性与可靠性带来挑战。本文在认真学习和借鉴已有研究成果的基础上,对考虑风电参与对系统安全性影响的负荷恢复优化问题进行了研究。(1)针对风电出力以及节点负荷量具有不确定性的问题,构建了以最小化时步失负荷量为目标,计及风电、负荷不确定性的负荷恢复鲁棒优化模型。把模型分解为确定最恶劣场景的下层问题和校验方案是否满足安全约束并进行方案优化的上层问题。利用该模型求解所得恢复方案对不确定性具有一定的适应能力。采用IEEE39节点系统算例对所提方法进行了有效性验证。(2)建立反映恢复负荷节点供电对系统电压影响程度的负荷节点安全度指标,并将其与负荷重要度共同构成负荷等效权重。采用条件风险价值方法对风电出力进行刻画,得到在某一置信水平下可靠的风电出力区间。以等效负荷恢复量最大、潮流熵最小为优化目标,构建考虑潮流安全裕度的含风电系统负荷恢复优化模型。(3)针对考虑潮流安全裕度的含风电系统负荷恢复模型,分别采用含风电的IEEE39节点系统算例和河北某区域电网算例进行验证。结果表明将负荷节点安全度指标以及潮流熵指标纳入优化目标集合中,能够在不牺牲恢复量的同时提高潮流安全裕度,增强系统的抗干扰能力。
【学位单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM614
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 负荷恢复问题国内外研究现状
        1.2.1 电力系统恢复的阶段划分
        1.2.2 系统恢复前期的负荷恢复研究现状
        1.2.3 系统恢复后期负荷恢复研究现状
        1.2.4 风电参与系统恢复的研究现状
    1.3 本文主要工作
第2章 考虑负荷不确定的含风电系统负荷恢复优化
    2.1 引言
    2.2 考虑负荷不确定的含风电系统负荷恢复鲁棒优化模型
        2.2.1 鲁棒优化基本概念
        2.2.2 目标函数
        2.2.3 不确定集合的构建
        2.2.4 约束条件
    2.3 鲁棒优化模型的求解
        2.3.1 鲁棒控制参数（38）的取值
        2.3.2 求解算法
    2.4 算例分析
        2.4.1 不同恢复场景对恢复结果的影响
        2.4.2 鲁棒优化模型灵活性验证
    2.5 本章小结
第3章 考虑潮流安全裕度的含风电系统负荷恢复优化
    3.1 引言
    3.2 反映风电参与对系统安全性影响的指标确定
        3.2.1 基于模态分析法的负荷节点安全度指标
        3.2.2 评估系统潮流分布的潮流熵指标
    3.3 考虑潮流安全裕度的含风电系统负荷恢复模型
        3.3.1 负荷恢复问题描述
        3.3.2 基于条件风险价值的不确定变量刻画
        3.3.3 目标函数
        3.3.4 安全运行约束条件
    3.4 模型求解
        3.4.1 时步负荷节点安全度指标的求取
        3.4.2 风电出力区间的确定
        3.4.3 计及无功功率的潮流计算
        3.4.4 模型求解步骤
    3.5 本章小结
第4章 考虑潮流安全裕度的含风电系统负荷恢复优化模型验证
    4.1 算例1
        4.1.1 算例1 描述
        4.1.2 模型有效性验证
        4.1.3 不同置信水平对恢复结果的影响
    4.2 算例2
        4.2.1 算例2 描述
        4.2.2 算例2 分析
    4.3 本章小结
第5章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及科研情况
致谢

【参考文献】

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本文编号：2873469