發(fā)布時(shí)間：2017-03-28 16:22

  本文關(guān)鍵詞：負(fù)荷不確定性建模與靜態(tài)電壓穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)�、發(fā)輸電方式、控制管理手段、負(fù)荷類型等因素發(fā)展變化迅猛,保障系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定面臨更多挑戰(zhàn)�，F(xiàn)有文獻(xiàn)針對(duì)靜態(tài)電壓穩(wěn)定領(lǐng)域的研究成果主要存在以下三點(diǎn)不足:(1)對(duì)負(fù)荷的不確定性建模過于簡(jiǎn)單,鮮有文獻(xiàn)同時(shí)涵蓋來自綜合負(fù)荷初荷耗量、負(fù)荷增長(zhǎng)方向及功率因數(shù)、負(fù)荷出現(xiàn)增長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)三個(gè)階段中隨機(jī)因素的影響;(2)連續(xù)潮流方法局限于確定性研究領(lǐng)域,其采用的恒功率負(fù)荷模型過于理想,未能計(jì)及實(shí)際負(fù)荷特性及存在于負(fù)荷中隨機(jī)因素的影響;(3)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)極少分節(jié)點(diǎn)、線路及系統(tǒng)三個(gè)層面構(gòu)建,多數(shù)指標(biāo)仍以機(jī)理性推導(dǎo)為基礎(chǔ),從最大傳輸容量、雅可比矩陣特征值、靈敏度等角度進(jìn)行確定性評(píng)價(jià)。本文以建立負(fù)荷不確定性模型、改進(jìn)連續(xù)潮流算法和構(gòu)建靜態(tài)電壓穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系為基礎(chǔ),提出一種基于負(fù)荷不確定性建模的靜態(tài)電壓穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。負(fù)荷不確定性模型包括三部分:首先采用改進(jìn)模糊聚類方法、Cholesky分解和多維正態(tài)分布抽樣技術(shù)得到初始負(fù)荷波動(dòng)模型;之后以歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),以相關(guān)系數(shù)和互信息量為評(píng)判體系,根據(jù)負(fù)荷曲線相似度將節(jié)點(diǎn)分群,得到負(fù)荷出現(xiàn)增長(zhǎng)的節(jié)點(diǎn)群識(shí)別模型;最后基于蒙特卡羅方法,同時(shí)計(jì)及負(fù)荷增長(zhǎng)方向及增長(zhǎng)過程中功率因數(shù)的隨機(jī)變化,建立負(fù)荷隨機(jī)增長(zhǎng)模型。本文提出的負(fù)荷不確定性模型能夠更實(shí)際地模擬電網(wǎng)負(fù)荷變化狀態(tài),且易于植入潮流算法中。針對(duì)傳統(tǒng)連續(xù)潮流算法在模擬負(fù)荷特性和計(jì)及不確定性因素方面的不足,本文提出一種含負(fù)荷不確定性模型的蒙特卡羅-改進(jìn)連續(xù)潮流算法。該方法通過修改節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣、化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使得連續(xù)潮流算法能夠計(jì)及綜合負(fù)荷特性的影響;利用二分搜索技術(shù)提高運(yùn)算效率、克服連續(xù)法求解電壓崩潰點(diǎn)的早熟問題;將含綜合負(fù)荷模型的連續(xù)潮流算法與蒙特卡羅方法結(jié)合,使其能夠計(jì)及存在于負(fù)荷中的不確定性因素,該算法還可方便計(jì)及電網(wǎng)中各種元件的概率分布特性。通過算例分析及算法對(duì)比,驗(yàn)證了本文所提算法的正確性及其優(yōu)異性能。靜態(tài)電壓穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估體系主要包括負(fù)荷不確定性建模,潮流運(yùn)算模型和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)三部分。首先根據(jù)歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)建立負(fù)荷不確定性模型,之后采用含負(fù)荷不確定性模型的蒙特卡羅-改進(jìn)連續(xù)潮流算法進(jìn)行潮流運(yùn)算,最后計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo),識(shí)別高靜態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)包括全網(wǎng)平均載荷風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)、節(jié)點(diǎn)低壓載荷風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)、線路傳輸功率占比風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)和線路傳輸極限裕度風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)四類,分別描述整個(gè)系統(tǒng)、線路和節(jié)點(diǎn)三個(gè)層面的靜態(tài)電壓穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)。最后以太原110kV電網(wǎng)為例,從風(fēng)險(xiǎn)水平、薄弱區(qū)域、參數(shù)概率密度分布等角度,對(duì)系統(tǒng)分別進(jìn)行全局性和局部性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。同時(shí),分別分析計(jì)算了負(fù)荷特性、負(fù)荷變化場(chǎng)景、仿真參數(shù)設(shè)置對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果的影響,驗(yàn)證了靜態(tài)電壓穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：負(fù)荷不確定性 蒙特卡羅方法 連續(xù)潮流 靜態(tài)電壓穩(wěn)定性 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM712
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題提出的背景和意義10-12
• 1.2 靜態(tài)電壓穩(wěn)定性問題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 靜態(tài)電壓穩(wěn)定性定義12
• 1.2.2 靜態(tài)電壓穩(wěn)定分析中的負(fù)荷模型12-13
• 1.2.3 靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析方法13-16
• 1.2.4 靜態(tài)電壓穩(wěn)定性評(píng)估指標(biāo)16-17
• 1.3 論文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)17-20
• 第二章 不確定性負(fù)荷模型20-28
• 2.1 初荷波動(dòng)概率分布模型20-22
• 2.1.1 負(fù)荷曲線時(shí)段的改進(jìn)聚類方法20-21
• 2.1.2 初荷波動(dòng)樣本的獲取21-22
• 2.2 負(fù)荷出現(xiàn)增長(zhǎng)的節(jié)點(diǎn)群識(shí)別模型22-25
• 2.2.1 識(shí)別線性相關(guān)關(guān)系23-24
• 2.2.2 識(shí)別非線性相關(guān)關(guān)系24
• 2.2.3 基于負(fù)荷曲線相似度的節(jié)點(diǎn)分類24-25
• 2.3 負(fù)荷隨機(jī)增長(zhǎng)模型25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 第三章 含負(fù)荷特性及不確定性的蒙特卡羅-改進(jìn)連續(xù)潮流算法28-44
• 3.1 經(jīng)典連續(xù)潮流算法28-31
• 3.2 含綜合負(fù)荷模型的改進(jìn)連續(xù)潮流算法31-35
• 3.3 含負(fù)荷不確定性模型的蒙特卡羅-改進(jìn)連續(xù)潮流算法35-36
• 3.4 算例分析36-41
• 3.4.1 含恒功率負(fù)荷改進(jìn)CPF與傳統(tǒng)CPF方法的對(duì)比分析36-38
• 3.4.2 含綜合負(fù)荷模型CPF與含綜合負(fù)荷模型改進(jìn)CPF的對(duì)比分析38-41
• 3.5 本章小結(jié)41-44
• 第四章 基于蒙特卡羅-改進(jìn)連續(xù)潮流算法的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估44-68
• 4.1 多層次風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)44-47
• 4.1.1 全網(wǎng)平均載荷水平風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)44-45
• 4.1.2 節(jié)點(diǎn)低壓載荷風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)45
• 4.1.3 線路傳輸功率占比風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)45-46
• 4.1.4 線路功率傳輸極限裕度風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)46-47
• 4.2 靜態(tài)電壓穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程47
• 4.3 算例分析47-59
• 4.3.1 太原 110kV電網(wǎng)的不確定性負(fù)荷建模47-52
• 4.3.2 太原 110kV電網(wǎng)的靜態(tài)電壓穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估52-55
• 4.3.3 負(fù)荷類型及變化場(chǎng)景對(duì)太原 110kV電網(wǎng)電壓穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的影響55-59
• 4.4 仿真條件設(shè)定對(duì)靜態(tài)電壓穩(wěn)定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的影響59-65
• 4.4.1 由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷特性產(chǎn)生的影響59-63
• 4.4.2 由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生的影響63-64
• 4.4.3 由發(fā)電機(jī)無功輸出限制產(chǎn)生的影響64-65
• 4.5 本章小結(jié)65-68
• 第五章 總結(jié)與展望68-72
• 5.1 主要研究成果與結(jié)論68-69
• 5.2 有待進(jìn)一步開展的工作69-72
• 附錄72-78
• 參考文獻(xiàn)78-86
• 致謝86-88
• 攻讀學(xué)位期間取得的成果88

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