【摘要】：近年來(lái),隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)和新能源的發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電的規(guī)模高速增長(zhǎng),其大規(guī)模并網(wǎng)不僅可以緩解日趨緊張的能源危機(jī),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(fēng)電在電網(wǎng)中比例的不斷攀升,風(fēng)電出力波動(dòng)性和間歇性對(duì)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(yùn)行帶來(lái)了較大的威脅,如何保證高比例風(fēng)電接入下電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定運(yùn)行是急需解決的重要問(wèn)題。本文從風(fēng)險(xiǎn)的角度評(píng)估高比例風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定運(yùn)行的影響,構(gòu)建了在風(fēng)電出力各概率預(yù)測(cè)場(chǎng)景下,反映未來(lái)時(shí)段內(nèi)靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度變化的綜合風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo),引入風(fēng)險(xiǎn)安全限的概念,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)超過(guò)風(fēng)險(xiǎn)安全限的時(shí)段進(jìn)行預(yù)防控制以降低風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo),并構(gòu)建了綜合衡量調(diào)控經(jīng)濟(jì)性和安全性的預(yù)防控制模型,采用原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法獲得優(yōu)化控制策略。首先,本文對(duì)靜態(tài)電壓穩(wěn)定研究發(fā)展的歷程進(jìn)行了回顧,簡(jiǎn)述了各類(lèi)靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析方法的特點(diǎn),指出各類(lèi)方法在應(yīng)用到含風(fēng)電電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定評(píng)估中的不足之處,并綜述了電力系統(tǒng)中風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(cè)的戴維南等值參數(shù)辨識(shí)新方法,該方法將負(fù)荷等效為阻抗形式,然后更新導(dǎo)納矩陣元素生成節(jié)點(diǎn)電壓方程組,運(yùn)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(jī)發(fā)生無(wú)功越限,導(dǎo)致PV節(jié)點(diǎn)過(guò)渡為PQ節(jié)點(diǎn)的戴維南等值參數(shù)。分別用3機(jī)9節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)和IEEE 39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)仿真對(duì)比其他戴維南等值方法,驗(yàn)證所提方法具備精度高,計(jì)算速度快的優(yōu)點(diǎn),可快速跟蹤由風(fēng)電波動(dòng)引起的靜態(tài)電壓穩(wěn)定裕度變化,是構(gòu)建在線(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的技術(shù)基石。然后,構(gòu)建了評(píng)估風(fēng)電波動(dòng)引起靜態(tài)電壓穩(wěn)定態(tài)勢(shì)變化的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo),包含概率信息和嚴(yán)重度兩部分。其中概率信息是指短時(shí)預(yù)測(cè)周期內(nèi)的風(fēng)電出力概率分布,通過(guò)對(duì)歷史風(fēng)電變化量信息的統(tǒng)計(jì),結(jié)合馬爾科夫鏈模型對(duì)風(fēng)電出力的分布進(jìn)行短時(shí)預(yù)測(cè);嚴(yán)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(biāo)呈反比,為便于觀(guān)察,調(diào)整了傳統(tǒng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定指標(biāo),其由戴維南等值參數(shù)辨識(shí)結(jié)果計(jì)算獲得。將兩部分結(jié)合即可預(yù)知短時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行的靜態(tài)電壓穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)信息,預(yù)警高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景并為預(yù)防控制措施的實(shí)施提供決策支持。最后,引入風(fēng)險(xiǎn)安全限的概念,針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)超過(guò)風(fēng)險(xiǎn)安全限的場(chǎng)景,采取發(fā)電機(jī)機(jī)端調(diào)壓的預(yù)防控制措施進(jìn)行調(diào)控,構(gòu)建了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估加預(yù)防控制的靜態(tài)電壓調(diào)控流程,運(yùn)用內(nèi)點(diǎn)法求解預(yù)防控制模型,以最小調(diào)控代價(jià)將周期的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)降低至指定安全水平。仿真算例驗(yàn)證了所提風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TM712

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本文編號(hào)：2583358