【摘要】：近年來，，隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大和電網(wǎng)中越來越多的不確定性因素的產(chǎn)生，概率潮流和靜態(tài)安全域作為電力系統(tǒng)安全評估和調(diào)控的兩個重要工具，引起了人們越來越多的關(guān)注。在概率潮流和靜態(tài)安全域應(yīng)用過程中尋求簡單高效的方法，已成為工程研究的熱點。 高維模型表達（High Dimensional Model Representation，HDMR）在描述系統(tǒng)輸出量關(guān)于多輸入量之間關(guān)系方面具有獨特的性能，而電網(wǎng)潮流狀態(tài)量與網(wǎng)絡(luò)多個節(jié)點源流注入量間正好符合HDMR的相關(guān)屬性。本文在分析了HDMR模型的原理和建模過程的基礎(chǔ)上，利用源流路徑鏈信息找到影響關(guān)鍵支路潮流的負荷和發(fā)電機節(jié)點，并使用已經(jīng)開發(fā)的GUI-HDMR程序，進行支路潮流的HDMR建模。通過修改輸入量的階數(shù)和正交多項式的次數(shù)對模型進行修正，用簡單的多項式組合替代復雜的潮流方程。在支路開斷情況下，為避免大規(guī)模的模型重建，本文結(jié)合靈敏度-補償法對支路潮流的HDMR模型進行了修正，節(jié)省了大量時間，并用IEEE39節(jié)點算例驗證了HDMR模型能夠很好地擬合潮流方程，并可用于潮流狀態(tài)的快速計算。 本文將HDMR應(yīng)用于電網(wǎng)潮流概率評估與調(diào)控問題：通過典型代表性的樣本構(gòu)建關(guān)鍵支路上傳輸?shù)墓β逝c電源和負荷間的HDMR關(guān)系，替換傳統(tǒng)潮流計算方式承擔潮流概率評估過程中大規(guī)模的潮流計算任務(wù)，以極大地提高關(guān)鍵支路潮流累積概率分布生成及其相關(guān)特征求取的效率；對關(guān)鍵支路潮流阻塞問題，設(shè)計了一種利用HDMR提供的全局靈敏度信息并兼顧節(jié)能減排性能指標的概率調(diào)控策略。算例表明，HDMR的應(yīng)用可顯著提高電網(wǎng)潮流概率評估的計算效率和關(guān)鍵支路潮流阻塞概率調(diào)控的性能。 針對靜態(tài)安全域計算過程中，交流潮流模型計算量大和直流潮流方程精度不高的問題，本文用HDMR模型替代靜態(tài)安全域中的交流或直流潮流方程，不僅保證了計算速度，而且提高了計算精度。在已知某些發(fā)電機有功功率變化范圍的情況下，提出了一種計算關(guān)注節(jié)點子集功率變化安全域的方法。算例表明，HDMR的應(yīng)用可顯著提高靜態(tài)安全域構(gòu)造的效率。
[Abstract]:In recent years, with the continuous expansion of power system scale and the emergence of more and more uncertain factors in power network, probabilistic power flow and static security region are two important tools for power system security assessment and regulation. It has attracted more and more attention. Seeking simple and efficient methods in the application of probabilistic power flow and static security domain has become a hot topic in engineering research. High-dimensional model representation (High Dimensional Model Representation,HDMR) has a unique performance in describing the relationship between system output and multiple inputs, while the power flow state and the injection of multiple nodes in the network are exactly in line with the correlation attributes of HDMR. On the basis of analyzing the principle and modeling process of HDMR model, this paper uses the information of source and stream path chain to find the load and generator node that affect the key branch power flow, and uses the developed GUI-HDMR program to model the HDMR model of branch power flow. The model is modified by modifying the order of input quantity and the degree of orthogonal polynomial, and the complex power flow equation is replaced by simple polynomial combination. In order to avoid large-scale model reconstruction, the HDMR model of branch power flow is modified with sensitivity compensation method in this paper, which saves a lot of time. The IEEE39 node example shows that the HDMR model can fit the power flow equation well and can be used to calculate the power flow state quickly. In this paper, HDMR is applied to power flow probabilistic evaluation and control problem: the HDMR relation between power transmission and power supply and load is constructed through typical representative samples. In order to improve the efficiency of generating the cumulative probability distribution of critical branch power flow and its related characteristics, the traditional power flow calculation method is used to take on the task of large-scale power flow calculation in the process of power flow probabilistic evaluation. A probabilistic control strategy based on the global sensitivity information provided by HDMR and taking into account the performance index of energy saving and emission reduction is designed. An example shows that the application of HDMR can significantly improve the efficiency of power flow probability evaluation and the performance of power flow blocking probability control in key branches. In order to solve the problem that the calculation of AC power flow model is heavy and the accuracy of DC power flow equation is not high during the calculation of static safe domain, this paper uses HDMR model to replace AC or DC power flow equation in static safe domain, which not only guarantees the calculation speed. Moreover, the accuracy of calculation is improved. Under the condition that the range of active power of some generators is known, a new method to calculate the security region of the power variation of the node subset is proposed. An example shows that the application of HDMR can significantly improve the efficiency of static security domain construction.
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM73

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本文編號：2245925