臺風是具有強大破壞力的自然災(zāi)害,近年來,配電網(wǎng)規(guī)�？焖侔l(fā)展,對配電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行受到了嚴峻的挑戰(zhàn)。為提高配電網(wǎng)在臺風環(huán)境下的自愈能力,本文提出在配電網(wǎng)使用智能軟開關(guān)(soft normally open point,SNOP)以代替?zhèn)鹘y(tǒng)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。SNOP是一種具有雙向調(diào)節(jié)潮流能力的電力設(shè)備,可以發(fā)揮降低網(wǎng)絡(luò)有功損耗和恢復(fù)供電的作用。然而,SNOP高昂的成本限制了其在配電網(wǎng)中的應(yīng)用。配電網(wǎng)接入SNOP后,具有明顯的降損收益,可有效提升SNOP經(jīng)濟性。同時,沿海配電網(wǎng)因臺風發(fā)生故障停電后,可經(jīng)SNOP向孤島供電,降低因停電而產(chǎn)生的社會經(jīng)濟損失。對于配電網(wǎng)來說,臺風災(zāi)害是一種偶然性事件,歷史樣本較少。臺風樣本的缺乏會降低配電網(wǎng)故障概率評估的合理性。本文利用樸素預(yù)測法與接受拒絕法分別進行路徑預(yù)測與抽樣,提出一種長時間尺度下臺風樣本生成方法。為評估SNOP降損收益,本文首先將網(wǎng)損計算公式表示為節(jié)點注入功率的非線性方程組形式。同時,根據(jù)沿海配電網(wǎng)運行特征,設(shè)定負荷及分布式電源的波動情況,合理地構(gòu)建配電網(wǎng)運行場景。根據(jù)SNOP及系統(tǒng)運行狀態(tài)約束,將網(wǎng)損計算轉(zhuǎn)化為一個最優(yōu)值優(yōu)化問題,結(jié)合運行場景,定量分析了不同SNOP配置方案的降損收益。本文采用流體力學(xué)仿真方法,對多種入流條件的近地面風場進行模擬,并參照模擬臺風樣本,分析不同入流條件風場的占比,進而結(jié)合指數(shù)型故障概率曲線,分析配電網(wǎng)故障概率分布情況。然后根據(jù)配電網(wǎng)拓撲,分析SNOP發(fā)揮復(fù)電作用時的條件概率,計算不同SNOP配置方案的復(fù)電概率,并提出多分支復(fù)電組合條件及相應(yīng)復(fù)電概率的計算方法。同時,本文根據(jù)模塊化多電平換流器(modular multilevel converter,MMC),根據(jù)拓撲對SNOP成本進行粗略地分析。然后基于福建省停電經(jīng)濟損失,分析不同SNOP配置方案的緊急復(fù)電收益。最后,綜合考慮降損收益、緊急復(fù)電收益及SNOP成本,提出配電網(wǎng)SNOP優(yōu)化選址和容量規(guī)劃方法。本文建立了一種臺風環(huán)境下的沿海配電網(wǎng)SNOP規(guī)劃方法,從正常運行降損和臺風期間緊急復(fù)電方面,對配電網(wǎng)SNOP的經(jīng)濟性進行了研究。最終的SNOP規(guī)劃結(jié)果較為合理,提高了沿海地區(qū)配電網(wǎng)的自愈能力與經(jīng)濟性。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM715
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 臺風風場研究現(xiàn)狀
        1.2.2 臺風環(huán)境下電網(wǎng)安全評估研究現(xiàn)狀
        1.2.3 SNOP在配電網(wǎng)應(yīng)用研究現(xiàn)狀
    1.3 研究現(xiàn)狀分析
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 配電網(wǎng)長時間尺度臺風樣本擴充方法
    2.1 引言
    2.2 臺風風場模型研究
    2.3 臺風樣本生成方法研究
        2.3.1 路徑預(yù)測方法
        2.3.2 采用接受拒絕法的臺風樣本擴充方法
    2.4 本章小結(jié)
第3章 配電網(wǎng)SNOP降損收益分析
    3.1 引言
    3.2 SNOP調(diào)節(jié)潮流特性
    3.3 網(wǎng)損計算方法推導(dǎo)
    3.4 網(wǎng)損優(yōu)化約束條件
    3.5 配電網(wǎng)運行場景模擬
    3.6 不同SNOP安裝位置降損收益評估
        3.6.1 線損優(yōu)化規(guī)律
        3.6.2 全年降低網(wǎng)損收益評估
    3.7 本章小結(jié)
第4章 臺風環(huán)境下配電網(wǎng)SNOP緊急復(fù)電概率分析
    4.1 引言
    4.2 臺風環(huán)境配電網(wǎng)近地面風場分析
        4.2.1 配電網(wǎng)區(qū)域高程信息采集與網(wǎng)格化
        4.2.2 流體力學(xué)仿真
        4.2.3 風場分布情況
    4.3 線路故障概率模型
    4.4 臺風環(huán)境下復(fù)電條件概率分析
        4.4.1 復(fù)電條件分析
        4.4.2 復(fù)電條件概率分析
        4.4.3 復(fù)電概率與SNOP容量分析
        4.4.4 多分支復(fù)電概率分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于綜合收益評估的配電網(wǎng)SNOP優(yōu)化配置方法研究
    5.1 引言
    5.2 SNOP成本分析
        5.2.1 SNOP拓撲分析
        5.2.2 SNOP成本估算
    5.3 復(fù)電收益價值評估
    5.4 綜合經(jīng)濟收益分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝

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本文編號：2840744