本文關(guān)鍵詞：含風電場發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估的快速收斂研究

  更多相關(guān)文章： 蒙特卡洛 發(fā)電系統(tǒng) 風電場 可靠性評估 抽樣效率 快速收斂

【摘要】：在電力系統(tǒng)的可靠性評估中,以蒙特卡洛法為代表的模擬法較傳統(tǒng)的解析法有簡化建模復(fù)雜度,便于搜索難以發(fā)現(xiàn)的多重故障等優(yōu)勢,越來越受到重視。但蒙特卡洛法也有抽樣次數(shù)巨大,計算時間長的難題。在發(fā)電系統(tǒng)中,含風電場發(fā)電系統(tǒng)較常規(guī)的發(fā)電系統(tǒng)往往成倍地增加設(shè)備數(shù)量,系統(tǒng)的可靠性大大增加,對其進行可靠性評估時必將在原系統(tǒng)的基礎(chǔ)上大大增加蒙特卡洛法計算時間。本文正是以該問題為研究方向,基于方差減小理論,對比了不同抽樣方法下可靠性評估的收斂速度。本文的主要工作如下:首先,闡述了進行含風電系統(tǒng)可靠性評估所必須的建模工作,涉及風機工作原理、風速預(yù)測、風機輸出功率、風場尾流效應(yīng)四大方面。其中重點介紹了風速的分布模型和時序模型。為下文進行可靠性評估做了鋪墊。其次,對蒙特卡洛(Monte Carlo)模擬的優(yōu)缺點概述,詳細展開了發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估的序貫和非序貫蒙特卡洛方法。運用中心極限定理,對考慮降額狀態(tài)下的發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估進行收斂性分析,得出系統(tǒng)一定置信水平下收斂判據(jù)的置信區(qū)間減小的事實。同時,針對兩套標準可靠性系統(tǒng):IEEE RBTS系統(tǒng)和IEEE RTS79系統(tǒng),對比兩者可靠性指標的收斂曲線,說明了蒙特卡洛法收斂性的特點。再次,對比含風電場發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估的序貫和非序貫蒙特卡洛法,說明風電入網(wǎng)對系統(tǒng)的可靠性的影響。同時,風電入網(wǎng)時的可靠性評估較常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)的可靠性評估需要更多的抽樣次數(shù),耗費更多的計算時間。最后,減小方差技術(shù)能較好的解決上述問題,實現(xiàn)可靠性評估的快速收斂,大大提高工作效率。重點研究了含風電場發(fā)電系統(tǒng)的可靠性評估實現(xiàn)快速收斂的幾種抽樣方法,給出進行各種方法的具體抽樣流程和操作步驟。已有的等分散方法能減小抽樣次數(shù),但增加了系統(tǒng)計算時間。本文提出了含風電系統(tǒng)可靠性評估的控制變量法、全概率公式法和混合方法。控制變量法較等分散法抽樣效率大幅提高,同時,計算時間也大大縮減,但受風電穿透功率的影響較大;全概率公式法是一種較為優(yōu)越的方法,應(yīng)用也較為方便;等分散抽樣和全概率公式抽樣的混合方法在以上各種方法中抽樣效率最高,顯示了混合方法的突出優(yōu)勢,也為快速收斂研究提供了一個可行方向。
【關(guān)鍵詞】：蒙特卡洛 發(fā)電系統(tǒng) 風電場 可靠性評估 抽樣效率 快速收斂
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 風力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2 風力發(fā)電可靠性評估的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容12-14
• 第二章 風電場可靠性模型14-22
• 2.1 風電機組運行方式14
• 2.2 風電場風速預(yù)測模型14-18
• 2.2.1 風速的分布模型15-16
• 2.2.2 風速的時序模型16-18
• 2.3 風電機組功率輸出模型18-20
• 2.4 風電場尾流效應(yīng)20-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第三章 含風電場發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估的收斂性22-40
• 3.1 蒙特卡洛方法簡介22
• 3.2 發(fā)電系統(tǒng)可靠性評估22-28
• 3.2.1 序貫蒙特卡洛法23-25
• 3.2.2 非序貫蒙特卡洛法25-26
• 3.2.3 算例分析26-28
• 3.3 發(fā)電系統(tǒng)的可靠性評估的收斂性分析28-34
• 3.3.1 考慮降額狀態(tài)的常規(guī)機組模型28-29
• 3.3.2 基于序貫和非序貫蒙特卡洛方法的收斂性分析29-31
• 3.3.3 算例分析31-34
• 3.4 含風電場發(fā)電系統(tǒng)的可靠性評估34-38
• 3.4.1 風速模型35
• 3.4.2 算例分析35-38
• 3.5 本章小結(jié)38-40
• 第四章 可靠性評估的快速收斂技術(shù)40-63
• 4.1 蒙特卡洛法的方差減小技術(shù)40-43
• 4.1.1 蒙特卡洛法的精度分析40-41
• 4.1.2 方差減小技術(shù)41-43
• 4.2 等分散抽樣方法43-47
• 4.2.1 等分散抽樣原理43
• 4.2.2 風速模型與風機輸出功率43
• 4.2.3 系統(tǒng)可靠性評估流程43-45
• 4.2.4 算例分析45-47
• 4.3 控制變量抽樣方法47-52
• 4.3.1 控制變量抽樣原理47-48
• 4.3.2 系統(tǒng)可靠性評估流程48-50
• 4.3.3 算例分析50-52
• 4.4 全概率公式抽樣方法52-56
• 4.4.1 全概率公式抽樣原理52-53
• 4.4.2 系統(tǒng)可靠性評估流程53-54
• 4.4.3 算例分析54-56
• 4.5 等分散和全概率公式混合抽樣方法56-61
• 4.5.1 混合抽樣原理56-57
• 4.5.2 系統(tǒng)可靠性評估流程57-58
• 4.5.3 算例分析58-61
• 4.6 本章小結(jié)61-63
• 結(jié)論與展望63-64
• 參考文獻64-68
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果68-69
• 致謝69-70
• 附表70

【相似文獻】

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本文編號：580606