大规模风电接入对电力系统连锁故障的影响及风险评估

发布时间：2024-06-29 19:51

　　目前,随着大规模新能源的接入,电力系统越来越复杂,系统中的不确定性大大增加,这增大了发生连锁故障的风险。使用合理的方法搜索连锁故障路径可以预先检测出电网中的薄弱环节,对预防连锁故障的发生具有重要意义。本文聚焦于电力系统连锁故障路径搜索以及风电接入后对连锁故障路径的影响研究,具体的研究内容如下:(1)在传统电网的基础上分析了可能导致连锁故障的影响因素。对证据理论进行了改进,使其适用于连锁故障的路径搜索。将各个影响因素进行融合用于寻找可能的连锁故障路径。分析搜索到的连锁故障路径,并通过定义的线路脆弱度指标来辨识系统的关键线路。(2)介绍了双馈风电机的稳态模型和动态模型,根据此模型搭建了含有大规模风电的IEEE39节点系统仿真模型,通过不断改变IEEE39节点系统内风电的渗透率探究了风电渗透率与系统频率稳定性、电压稳定性以及功角稳定性的关系。通过仿真分析可知,随着风电渗透率的不断增高,系统的稳定性变差,稳定裕度降低。(3)建立了风机出力的纵向时间序列模型,根据某地一季度时间区间内24小时的风机出力情况建立风机出力的时间概率模型,在此基础上,利用模拟植物生长算法对含大规模风电的系统进行连锁故障...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景和研究意义
    1.2 课题研究现状和发展动态
        1.2.1 电力系统连锁故障研究现状及发展动态
        1.2.2 大规模风电并网后的连锁故障研究现状及发展动态
    1.3 本文的主要工作
第2章 基于证据理论的连锁故障路径搜索
    2.1 引言
    2.2 基于证据理论的信息融合方法
        2.2.1 DS证据理论的基本原理
        2.2.2 DS证据理论的合成规则
        2.2.3 DS证据理论的判决方法
    2.3 信息熵理论
    2.4 基于证据理论的连锁故障路径搜索模型建立
        2.4.1 连锁故障判据分析
        2.4.2 线路故障判据的故障测度构造
        2.4.3 构建辨识框架
        2.4.4 构造基本信度分配函数
        2.4.5 证据组合
        2.4.6 连锁故障搜索流程
        2.4.7 线路脆弱度指标
    2.5 算例分析
        2.5.1 支路故障分析
        2.5.2 连锁故障路径分析
        2.5.3 连锁故障路径对比
        2.5.4 关键线路识别
    2.6 本章小结
第3章 大规模风电并网对电力系统稳定性的影响
    3.1 引言
    3.2 风电机组模型
    3.3 大规模风电并网对系统稳定性影响分析
        3.3.1 频率稳定
        3.3.2 电压稳定
        3.3.3 功角稳定
    3.4 算例分析
        3.4.1 仿真过程基本信息
        3.4.2 仿真结果分析
    3.5 本章小结
第4章 大规模风电并网后的连锁故障路径搜索
    4.1 引言
    4.2 风电场输出功率模型
        4.2.1 风电出力的纵向时间序列
        4.2.2 输出功率概率分布
        4.2.3 函数拟合
    4.3 模拟植物生长算法
        4.3.1 植物向光性生长机理
        4.3.2 植物向光性生长的数学描述
    4.4 模拟植物生长算法的连锁故障分析
        4.4.1 模拟植物生长算法应用于连锁故障分析的合理性
        4.4.2 应用于连锁故障中的背光函数定义
        4.4.3 基于模拟植物生长算法的连锁故障搜索流程
    4.5 算例分析
        4.5.1 风电出力的纵向时刻波动特性
        4.5.2 风电出力的纵向时刻概率分布
        4.5.3 纵向时刻概率分布的函数拟合
        4.5.4 连锁故障路径时间概率树
        4.5.5 不同时刻的连锁故障路径对比
    4.6 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果
致谢



本文编号：3997867