220kV電網(wǎng)處于我國電力系統(tǒng)電壓序列的中間層級。隨著我國電力系統(tǒng)裝機(jī)容量和負(fù)荷水平不斷增長,220kV電網(wǎng)網(wǎng)架的送受端差異、發(fā)展水平差異日益凸顯。相應(yīng)地,220kV網(wǎng)架規(guī)劃問題也隨之復(fù)雜化,需要在差異化條件下兼顧系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。鑒于220kV電網(wǎng)的差異化發(fā)展趨勢,單一場景的網(wǎng)架規(guī)劃方法逐漸顯現(xiàn)出較大的局限性,即在參數(shù)選取范圍較大的情況下模型求解的收斂性難以保證;同時難以對220kV網(wǎng)架規(guī)劃總結(jié)提出差異化的網(wǎng)架構(gòu)建原則。而專門針對220kV這一電壓層級的多場景差異化網(wǎng)架規(guī)劃,是涉及模型建立,算法選取和算例場景生成的綜合問題,目前還少有研究涉及。因此,本文從模型、算法和算例場景三個方面對220kV電網(wǎng)的差異化規(guī)劃方法進(jìn)行了研究。在模型建立上,針對220kV電網(wǎng)發(fā)展所面臨的突出問題,利用超分位數(shù)理論,本文提出了嵌入LOLP機(jī)會約束和短路電流約束的雙層規(guī)劃模型。在算法選取上,采用基于傳統(tǒng)內(nèi)點(diǎn)法的混合整數(shù)凸優(yōu)化方法求解上層模型,采用遺傳算法求解下層模型,并基于N-1原則,采用蒙特卡洛方法對規(guī)劃方案進(jìn)行后校驗(yàn)。在場景生成和算例分析上,通過IEEE標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)分析了模型求解的計算成本;通過華東某實(shí)際系統(tǒng)驗(yàn)證了規(guī)劃方法的可行性;通過實(shí)際數(shù)據(jù)分析,基于送受端差異和發(fā)展水平差異,生成4節(jié)點(diǎn)差異化算例,在求解分析后提出了220kV網(wǎng)架在典型場景下的最優(yōu)序列和網(wǎng)架構(gòu)建原則。本文對于LOLP機(jī)會約束的處理方法,可以推廣并應(yīng)用至電力系統(tǒng)規(guī)劃問題中對于其他不確定因素的建模和求解。本文提出的220kV網(wǎng)架差異化構(gòu)建原則,為進(jìn)一步研究220kV網(wǎng)架的規(guī)劃方法提供了思路和借鑒。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TM715
【部分圖文】：

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文式(3-17)表明， g ( d ,x )置信概率為α 的超分位數(shù)qα即為 g ( d ,x )在大于qα區(qū)間上的期望。相應(yīng)地，緩沖故障率b 即為當(dāng)超分位數(shù)qα=0 時 g( , )qαd x ≥的概率：Prob [ g ( ,) q| q0]α α=b =d x ≥(3-18)綜合式(3-16)、式(3-18)可以得出，一個不確定性條件 g ( d ,x )的緩沖故障率b 即為1 α，其中α 的取值滿足其對應(yīng)的超分位數(shù) q0α= 。具體如圖 3-1 所示。在式(3-14)中，以緩沖故障率代替故障率，可以得到替代約束：0Prob [ g ( , ) q | q0]βα α=b =d x ≥ ≤(3-19)

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文那么決策變量d 將沿著尋優(yōu)方向從1d 偏移。如圖 3-2 所示，記決策變量2d 為滿足式(3-24)的一組解，此時不確定性條件2g ( d ,x )的累積概率分布函數(shù)為2Ψ ，對應(yīng)故障率為2b ，對應(yīng)緩沖故障率為22b = 1 α，使得2q0α= 。由圖 3-2 可以看出決策變量2d 對應(yīng)的規(guī)劃方案，其實(shí)際故障率2b 較1b 更接近設(shè)定值0b 。由超分位數(shù)的性質(zhì)可知，系統(tǒng)的故障率b 隨緩沖故障率b 的增大而不減，因此通過提高式(3-19)的限定值0b ，可以使得系統(tǒng)故障率b 逐步增大，使得故障率b的取值范圍逐步逼近限定值0b ，以擴(kuò)大規(guī)劃問題的可行域，避免計算收斂于局部最優(yōu)。為了減小誤差，需要找到一個新的限定值r0cob ，使得式(3-24)與式(3-14)近似等價。

上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文表 4-5 標(biāo)準(zhǔn) 30 節(jié)點(diǎn)算例模擬風(fēng)電場出力參數(shù)Table 4-5 Simulation parameters for wind park generation from IEEE 30 bus study case范圍參數(shù)λ形狀參數(shù)k切入風(fēng)速vc/(m×s-1)額定風(fēng)速vc/(m×s-1)切出風(fēng)速vc/(m×s-1)轉(zhuǎn)換效率CP掃掠面積A/m210.0 3.0 3.0 13.5 22.0 0.3 76930由圖 4-1 可以看出，風(fēng)速數(shù)據(jù)在 0.1m/s 的精度區(qū)間中的分布統(tǒng)計，形狀近似于韋伯分布。41 × 10個風(fēng)速數(shù)據(jù)的樣本容量接近于 8760 的樣本量級�？梢韵胍�，如果提高風(fēng)速數(shù)據(jù)的樣本容量，圖 4-1 中的風(fēng)速數(shù)據(jù)在不同區(qū)間的上沿所構(gòu)成的曲線會更加趨近于平滑，也更加趨近于解析法所得到的理論風(fēng)速分布概率。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2885825