發(fā)布時(shí)間：2017-03-20 03:09

  本文關(guān)鍵詞：含間歇性電源的電力系統(tǒng)的規(guī)劃與可靠性評(píng)估，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大力發(fā)展間歇性新能源已經(jīng)成為人類社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。然而,隨著間歇性電源大規(guī)模接入電力系統(tǒng),含高滲透率間歇性電源的電力系統(tǒng)的規(guī)劃與可靠性評(píng)估也面臨著一系列研究挑戰(zhàn)。針對(duì)上述背景,本文基于間歇性能源大規(guī)模接入電力系統(tǒng)的情況,對(duì)輸電系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性評(píng)估的相關(guān)概念、流程、方法進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,對(duì)輸電系統(tǒng)規(guī)劃的建模問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,對(duì)電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法做了歸納總結(jié)。提出了計(jì)及間歇性電源的輸電系統(tǒng)規(guī)劃方法。在間歇性電源大規(guī)模接入電力系統(tǒng)的背景下,輸電系統(tǒng)規(guī)劃需要盡可能多地消納間歇性電源處力,同時(shí)考慮間歇性電源的不確定性因素,確保系統(tǒng)的可靠性。在此背景下,提出了兼顧經(jīng)濟(jì)性和可靠性的雙層輸電系統(tǒng)規(guī)劃模型。上層模型為混合整數(shù)非線性規(guī)劃問(wèn)題,用粒子群算法進(jìn)行求解；下層模型為線性規(guī)劃問(wèn)題,用MATLAB軟件的線性規(guī)劃函數(shù)linprog進(jìn)行求解。為了確保系統(tǒng)的可靠性,采用蒙特卡洛仿真法,隨機(jī)生成許多場(chǎng)景,在每個(gè)場(chǎng)景下對(duì)系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行校驗(yàn),返回上層模型的目標(biāo)函數(shù)。對(duì)于風(fēng)電機(jī)組的出力,采用Weibull分布模擬風(fēng)速的概率分布；對(duì)于電力負(fù)荷的變化,采用Gaussian分布來(lái)模擬電力負(fù)荷的概率分布。在修改的18節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中,對(duì)所提出的雙層規(guī)劃模型和求解方法進(jìn)行了應(yīng)用分析,驗(yàn)證了模型的合理性,并得出了有效的結(jié)論。提出了計(jì)及間歇性電源的電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法。為了研究間歇性電源接入對(duì)電力系統(tǒng)可靠性的影響,引入了直觀反映間歇性電源接入對(duì)系統(tǒng)可靠性影響的指標(biāo)：間歇性電源對(duì)系統(tǒng)缺供電量的貢獻(xiàn)系數(shù)NEENS和間歇性電源對(duì)系統(tǒng)不能滿供時(shí)間的貢獻(xiàn)系數(shù)NT。分別建立了模擬風(fēng)電出力和光伏出力的間歇性電源模型。介紹了應(yīng)用于可靠性評(píng)估的最小切負(fù)荷模型。采用蒙特卡羅模擬法,以某56節(jié)點(diǎn)電力系統(tǒng)為例,對(duì)間歇性電源接入對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響進(jìn)行評(píng)估分析。算例結(jié)果表明,隨著間歇性電源滲透率的增加,對(duì)系統(tǒng)可靠性的改善程度逐漸減少；不同接入位置的間歇性電源,對(duì)系統(tǒng)可靠性的改善程度也不同,需要根據(jù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),合理地規(guī)劃間歇性電源接入位置與接入容量。將影響電力系統(tǒng)可靠性的因素歸納為三個(gè)方面：外力破壞、設(shè)備老化、設(shè)備檢修。將電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)的變化視為無(wú)后效性的馬爾可夫過(guò)程,將設(shè)備狀態(tài)劃分為5個(gè)等級(jí),考慮外力破壞、設(shè)備老化、設(shè)備檢修三方面的影響,分別建立無(wú)檢修和有檢修情況下設(shè)備的狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型。在此基礎(chǔ)上,采用蒙特卡洛仿真算法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行可靠性評(píng)估,計(jì)算常用的系統(tǒng)可靠性指標(biāo)之一即期望缺供電量(Expected Energy Not Supplied, EENS)。最后,通過(guò)對(duì)IEEE標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的計(jì)算表明,設(shè)備質(zhì)量和其工作環(huán)境對(duì)系統(tǒng)可靠性具有明顯影響,這樣應(yīng)首先考慮通過(guò)改善設(shè)備質(zhì)量和工作環(huán)境來(lái)提升系統(tǒng)可靠性。最后對(duì)本文所做的工作進(jìn)行了總結(jié),并指出了有待進(jìn)一步研究的問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】：間歇性電源 輸電系統(tǒng)規(guī)劃 可靠性評(píng)估 雙層規(guī)劃模型 蒙特卡洛仿真
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM732;TM715
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 1 緒論13-23
• 1.1 研究背景和意義13-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-21
• 1.2.1 輸電系統(tǒng)規(guī)劃方法14-16
• 1.2.2 電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法16-21
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容21-23
• 2 輸電系統(tǒng)規(guī)劃與可靠性評(píng)估研究概述23-34
• 2.1 引言23
• 2.2 輸電系統(tǒng)規(guī)劃23-30
• 2.2.1 輸電系統(tǒng)規(guī)劃概述23-25
• 2.2.2 輸電系統(tǒng)規(guī)劃流程25-26
• 2.2.3 輸電系統(tǒng)規(guī)劃建模26-30
• 2.3 電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估30-32
• 2.3.1 電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估的基本概念30-31
• 2.3.2 電力系統(tǒng)可靠性的評(píng)估指標(biāo)31-32
• 2.3.3 電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及來(lái)源32
• 2.3.4 電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法32
• 2.4 本章小結(jié)32-34
• 3 計(jì)及間歇性電源的輸電系統(tǒng)規(guī)劃34-46
• 3.1 引言34-35
• 3.2 間歇性電源接入背景下的輸電系統(tǒng)規(guī)劃思路35-37
• 3.3 計(jì)及間歇性電源的輸電系統(tǒng)規(guī)劃模型37-40
• 3.3.1 上層規(guī)劃模型37-38
• 3.3.2 下層規(guī)劃模型38-40
• 3.3.3 上下層規(guī)劃模型之間的關(guān)系40
• 3.4 不確定因素的處理40-41
• 3.4.1 風(fēng)電機(jī)組出力40-41
• 3.4.2 負(fù)荷需求41
• 3.5 輸電系統(tǒng)規(guī)劃模型的求解方法41-43
• 3.6 算例分析43-45
• 3.7 本章小結(jié)45-46
• 4 計(jì)及間歇性電源的電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估46-55
• 4.1 引言46
• 4.2 可靠性評(píng)估指標(biāo)46-47
• 4.3 間歇性電源出力模型47-49
• 4.3.1 風(fēng)電出力模型47-48
• 4.3.2 光伏出力模型48-49
• 4.4 最小切負(fù)荷模型49-50
• 4.5 蒙特卡洛模擬法50-51
• 4.6 算例分析51-54
• 4.7 本章小結(jié)54-55
• 5 計(jì)及狀態(tài)檢修的電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估方法55-64
• 5.1 引言55-56
• 5.2 基于馬爾可夫過(guò)程的設(shè)備狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型56-59
• 5.2.1 無(wú)檢修情況下設(shè)備的狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型56-58
• 5.2.2 狀態(tài)檢修情況下設(shè)備的狀態(tài)轉(zhuǎn)移模型58-59
• 5.3 基于蒙特卡洛仿真的系統(tǒng)可靠性評(píng)估59-60
• 5.4 算例分析60-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 6 結(jié)論和展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 附錄71-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果73-74
• 致謝74

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