考慮光伏源與支路故障不確定性的隨機潮流算法研究
本文關鍵詞:考慮光伏源與支路故障不確定性的隨機潮流算法研究
更多相關文章: 大規(guī)模光伏源并網 支路故障模型 光伏概率模型 概率潮流 半不變量
【摘要】:隨著化石能源逐漸枯竭,光伏發(fā)電因其綠色清潔及儲量豐富等諸多優(yōu)點而得到廣泛應用,但是光伏源出力的間歇性及波動性,將會對大電網安全穩(wěn)定運行帶來沖擊。本文針對光伏源與支路故障不確定性的隨機潮流算法展開研究。深入研究電力系統(tǒng)的不確定性因素,建立了在短期內服從Beta分布的光照強度概率模型、光伏出力概率模型、利用補償法模擬支路斷線的支路故障概率模型及求解潮流的線性交流模型。在現(xiàn)有的隨機潮流算法的基礎上,針對光伏源與支路故障不確定性,本文采用了半不變量法結合級數(shù)展開求解隨機潮流,該算法利用半不變量的可加性,避免了復雜的卷積計算,減少了運算量,且僅需運行一次確定性潮流。為提高計及支路故障的隨機潮流計算的快速性,采用了基于全概率理論的補償法,視網絡拓撲未發(fā)生改變,將支路隨機故障等效為服從二項分布的節(jié)點注入補償功率,避免了網絡拓撲改變帶來的重復計算。將本算法應用到含大規(guī)模光伏源接入的IEEE14節(jié)點輸電系統(tǒng)中進行隨機潮流計算,并且根據遼寧工業(yè)大學新能源技術實驗室5kW并網光伏系統(tǒng)實測數(shù)據,求出光伏模型Beta分布形狀參數(shù),然后進行算例仿真,結果表明:(1)考慮光伏源與支路故障不確定性的隨機潮流計算,能夠有效求出節(jié)點狀態(tài)與支路潮流的分布函數(shù)及其越限概率。并且分析得出,節(jié)點狀態(tài)、支路潮流波動程度與光伏源距離成反比;系統(tǒng)潮流越限率與光伏源接入點負荷容量呈正相關,且隨著系統(tǒng)光伏源滲透率增高,越限率也整體上升。(2)三種級數(shù)展開對非正態(tài)分布隨機量的擬合精度不同,Edgeworth及Gram-Charlier級數(shù)精度基本相同,Cornish-Fisher級數(shù)較前兩者精度更高且能有效消除負概率。(3)本文的隨機潮流算法與Monte Carlo法相比,運算速度超過Monte Carlo法約20倍,在保證計算精度的前提下提高了快速性。
【關鍵詞】:大規(guī)模光伏源并網 支路故障模型 光伏概率模型 概率潮流 半不變量
【學位授予單位】:遼寧工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TM744
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-9
- 1 緒論9-18
- 1.1 課題研究的背景和意義9-10
- 1.2 研究現(xiàn)狀10-17
- 1.2.1 光伏發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 光伏概率建模現(xiàn)狀11-13
- 1.2.3 隨機潮流的研究現(xiàn)狀13-17
- 1.3 本文的研究工作17-18
- 2 隨機潮流數(shù)學基礎18-28
- 2.1 隨機變量及其描述18-22
- 2.1.1 隨機變量概率密度18
- 2.1.2 隨機變量數(shù)字特征18-22
- 2.2 常用隨機分布介紹22-24
- 2.2.1 0-1 分布22
- 2.2.2 正態(tài)分布22-23
- 2.2.3 Beta分布23-24
- 2.3 分布函數(shù)與不同級數(shù)展開24-26
- 2.3.1 Gram-Charlier級數(shù)展開24-26
- 2.3.2 Edgeworth級數(shù)展開26
- 2.3.3 Cornish-Fisher級數(shù)展開26
- 2.4 本章小結26-28
- 3 隨機潮流模型建立28-38
- 3.1 線性化潮流模型28-31
- 3.1.1 線性節(jié)點功率方程28-29
- 3.1.2 線性支路潮流方程29-31
- 3.2 支路隨機故障網絡模型31-35
- 3.2.1 補償法分析31-34
- 3.2.2 網絡模型34-35
- 3.3 光伏系統(tǒng)輸出概率模型35-37
- 3.3.1 太陽能電池輸出概率模型35-36
- 3.3.2 發(fā)電機及負荷概率模型36-37
- 3.4 本章小結37-38
- 4 隨機潮流算法及程序設計38-44
- 4.1 隨機潮流算法38-41
- 4.2 計算流程及編程41-43
- 4.2.1 計算流程41-42
- 4.2.2 Matpower簡介42
- 4.2.3 程序模塊設計42-43
- 4.3 本章小結43-44
- 5 算例分析44-65
- 5.1 算例基本參數(shù)44-48
- 5.2 算例結果分析48-61
- 5.3 計算精度61-64
- 5.4 本章小結64-65
- 6 結論65-67
- 參考文獻67-71
- 致謝71
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,本文編號:1121884
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