【摘要】：近年來,隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)和新能源的發(fā)展,風力發(fā)電的規(guī)模高速增長,其大規(guī)模并網(wǎng)不僅可以緩解日趨緊張的能源危機,也可以降低傳統(tǒng)能源給環(huán)境造成的污染壓力。然而,隨著風電在電網(wǎng)中比例的不斷攀升,風電出力波動性和間歇性對電網(wǎng)的影響也日益提高,給電網(wǎng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定運行帶來了較大的威脅,如何保證高比例風電接入下電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定運行是急需解決的重要問題。本文從風險的角度評估高比例風電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定運行的影響,構(gòu)建了在風電出力各概率預(yù)測場景下,反映未來時段內(nèi)靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度變化的綜合風險指標,引入風險安全限的概念,對風險指標超過風險安全限的時段進行預(yù)防控制以降低風險指標,并構(gòu)建了綜合衡量調(diào)控經(jīng)濟性和安全性的預(yù)防控制模型,采用原對偶內(nèi)點法獲得優(yōu)化控制策略。首先,本文對靜態(tài)電壓穩(wěn)定研究發(fā)展的歷程進行了回顧,簡述了各類靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法的特點,指出各類方法在應(yīng)用到含風電電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定評估中的不足之處,并綜述了電力系統(tǒng)中風險評估和預(yù)防控制的研究現(xiàn)狀。其次,提出了一種基于廣域量測的戴維南等值參數(shù)辨識新方法,該方法將負荷等效為阻抗形式,然后更新導(dǎo)納矩陣元素生成節(jié)點電壓方程組,運用高斯消去法求解方程組獲得戴維南等值參數(shù)。所提方法也可跟蹤發(fā)電機發(fā)生無功越限,導(dǎo)致PV節(jié)點過渡為PQ節(jié)點的戴維南等值參數(shù)。分別用3機9節(jié)點系統(tǒng)和IEEE 39節(jié)點系統(tǒng)仿真對比其他戴維南等值方法,驗證所提方法具備精度高,計算速度快的優(yōu)點,可快速跟蹤由風電波動引起的靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度變化,是構(gòu)建在線風險指標的技術(shù)基石。然后,構(gòu)建了評估風電波動引起靜態(tài)電壓穩(wěn)定態(tài)勢變化的風險指標,包含概率信息和嚴重度兩部分。其中概率信息是指短時預(yù)測周期內(nèi)的風電出力概率分布,通過對歷史風電變化量信息的統(tǒng)計,結(jié)合馬爾科夫鏈模型對風電出力的分布進行短時預(yù)測;嚴重度是指靜態(tài)電壓的穩(wěn)定程度,與靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度指標呈反比,為便于觀察,調(diào)整了傳統(tǒng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定指標,其由戴維南等值參數(shù)辨識結(jié)果計算獲得。將兩部分結(jié)合即可預(yù)知短時系統(tǒng)運行的靜態(tài)電壓穩(wěn)定風險信息,預(yù)警高風險場景并為預(yù)防控制措施的實施提供決策支持。最后,引入風險安全限的概念,針對風險指標超過風險安全限的場景,采取發(fā)電機機端調(diào)壓的預(yù)防控制措施進行調(diào)控,構(gòu)建了風險評估加預(yù)防控制的靜態(tài)電壓調(diào)控流程,運用內(nèi)點法求解預(yù)防控制模型,以最小調(diào)控代價將周期的風險指標降低至指定安全水平。仿真算例驗證了所提風險指標及預(yù)防控制模型的有效性。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM712

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本文編號：2583358