本文關(guān)鍵詞：考慮復(fù)雜變量相關(guān)和線路開(kāi)斷的風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)控制

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【摘要】：電力系統(tǒng)線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)控制通過(guò)引入風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)來(lái)反映系統(tǒng)的安全性,能夠?qū)φ麄�(gè)電力系統(tǒng)在多種運(yùn)行條件下的安全性能指標(biāo)有一個(gè)更科學(xué)、細(xì)致的評(píng)估與控制。綜合分析系統(tǒng)在多種運(yùn)行方式下線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性和嚴(yán)重性,利用最優(yōu)潮流(Optimal Power Flow,OPF)工具得到反映系統(tǒng)靜態(tài)安全性的最優(yōu)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo),進(jìn)一步討論為控制風(fēng)險(xiǎn)所采取的策略,這些信息對(duì)電力決策者具有很高的參考價(jià)值。隨著國(guó)家對(duì)新能源研究和開(kāi)發(fā)的不斷深入,風(fēng)力發(fā)電作為技術(shù)最成熟、最具規(guī)模和經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景的可再生能源之一,逐漸受到各國(guó)的重視并得到廣泛的開(kāi)發(fā)和利用,由于風(fēng)能本身具有的隨機(jī)性、間歇性、波動(dòng)性的特征使得系統(tǒng)運(yùn)行方式更加復(fù)雜,因此有必要計(jì)及系統(tǒng)中的各種不確定性因素(常規(guī)發(fā)電機(jī)組出力的波動(dòng)、負(fù)荷波動(dòng)、風(fēng)電機(jī)組的隨機(jī)出力以及系統(tǒng)線路開(kāi)斷的不確定性等),并考慮隨機(jī)變量間實(shí)際存在的相關(guān)性,來(lái)進(jìn)行風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)靜態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)控制。本文探討了考慮復(fù)雜變量相關(guān)和線路開(kāi)斷的風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)控制。具體內(nèi)容如下:首先,考慮負(fù)荷、常規(guī)發(fā)電機(jī)出力和風(fēng)電出力的不確定性,提出了基于OPF的風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)控制模型。目標(biāo)函數(shù)同時(shí)考慮系統(tǒng)發(fā)電成本和線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo),其中利用線路過(guò)載的可能性和嚴(yán)重性模型來(lái)反映線路過(guò)載對(duì)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)的影響,綜合得到線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo);不等式約束包括無(wú)功補(bǔ)償和系統(tǒng)爬坡約束等;采用跟蹤中心軌跡內(nèi)點(diǎn)法(Path Following Interior Point,PFIP)求解該模型,在含風(fēng)電場(chǎng)的IEEE-30節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,結(jié)果表明通過(guò)對(duì)控制變量的優(yōu)化,有效減小了系統(tǒng)線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)值,一定程度上保障了電力系統(tǒng)的安全。其次,基于Cholesky分解法考慮系統(tǒng)中負(fù)荷之間的互相關(guān)性,綜合線路過(guò)載可能性和嚴(yán)重度來(lái)評(píng)估線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn),建立以發(fā)電成本和線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)為目標(biāo)函數(shù)的風(fēng)險(xiǎn)控制模型。通過(guò)對(duì)控制變量的優(yōu)化,得到系統(tǒng)的線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)和發(fā)電成本值。在含風(fēng)電場(chǎng)的IEEE-14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)上進(jìn)行仿真分析,結(jié)果表明負(fù)荷相關(guān)性影響到系統(tǒng)運(yùn)行成本和過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)值,應(yīng)該考慮負(fù)荷相關(guān)性進(jìn)行線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)控制。第三,針對(duì)負(fù)荷、常規(guī)發(fā)電和風(fēng)電之間的互相關(guān)性,提出處理復(fù)雜變量相關(guān)性的四種方案,包括Nataf變換/多項(xiàng)式變換(Polynomial Normal Transformation,PNT)結(jié)合正交變換(Orthogonal Transformation,OT)/初等變換(Elementary Transformation,ET),結(jié)合點(diǎn)估計(jì)(Point Estimate Method,PEM)方法分析幾種處理變量相關(guān)性方案的優(yōu)劣,進(jìn)一步結(jié)合概率潮流(Probabilistic Load Flow,PLF)計(jì)算進(jìn)行線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。對(duì)含風(fēng)電場(chǎng)的IEEE-30節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,與蒙特卡羅模擬(Monte Carlo simulation,MCS)的結(jié)果進(jìn)行比較,表明Nataf變換和ET的組合方案聯(lián)合PEM能夠提供更精確的概率潮流解和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。最后,在考慮隨機(jī)變量不確定性和復(fù)雜相關(guān)性的基礎(chǔ)上,考慮支路斷線故障建立線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)控制模型。采用補(bǔ)償功率法構(gòu)建支路斷線模型,利用Nataf變換和ET方案處理負(fù)荷、傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)出力和風(fēng)電機(jī)組出力之間的相關(guān)性,構(gòu)建了考慮經(jīng)濟(jì)性和安全性的線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)控制模型。對(duì)含風(fēng)電場(chǎng)IEEE-30節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明線路斷線對(duì)機(jī)組運(yùn)行成本和線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)有顯著影響。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電并網(wǎng) 風(fēng)險(xiǎn)控制 相關(guān)性 點(diǎn)估計(jì)法 支路斷線
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM614
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 課題研究的背景與意義12-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況14-21
• 1.2.1 電力系統(tǒng)安全性分析14-15
• 1.2.2 電力系統(tǒng)安全評(píng)估方法15-17
• 1.2.3 風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響17-18
• 1.2.4 電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)控制方法及其應(yīng)用18-21
• 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容21-22
• 第二章 風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)控制22-33
• 2.1 引言22-23
• 2.2 線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)控制模型23-26
• 2.2.1 目標(biāo)函數(shù)23-25
• 2.2.2 等式約束25
• 2.2.3 不等式約束25-26
• 2.3 跟蹤中心軌跡內(nèi)點(diǎn)法26-28
• 2.4 算例分析28-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 考慮負(fù)荷相關(guān)性的風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)控制33-39
• 3.1 引言33-34
• 3.2 基于Cholesky分解的負(fù)荷相關(guān)性描述方法34
• 3.3 考慮負(fù)荷相關(guān)性的線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)控制建模和求解34-35
• 3.4 算例分析35-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第四章 考慮復(fù)雜變量相關(guān)性的風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估39-59
• 4.1 引言39-42
• 4.2 非正態(tài)變量的相關(guān)性描述方法42-45
• 4.2.1 Nataf變換42-43
• 4.2.2 三階多項(xiàng)式正態(tài)變換43-45
• 4.3 正態(tài)變量的相關(guān)性描述方法45-48
• 4.3.1 正交變換46
• 4.3.2 初等變換46-48
• 4.4 基于點(diǎn)估計(jì)方法的線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估步驟48-50
• 4.5 算例分析50-58
• 4.5.1 PLF仿真分析54-55
• 4.5.2 線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估55-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 第五章 考慮線路開(kāi)斷的風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)控制59-67
• 5.1 引言59-60
• 5.2 基于補(bǔ)償功率法的線路故障建模60-61
• 5.3 考慮線路開(kāi)斷的線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)控制模型61
• 5.4 算例分析61-66
• 5.4.1 線路潮流值分析62-64
• 5.4.2 線路過(guò)載風(fēng)險(xiǎn)值分析64-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 第六章 結(jié)論與展望67-70
• 6.1 結(jié)論67-68
• 6.2 展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-79
• 作者攻讀碩士學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表的論文及軟著79-80
• 致謝80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前8條

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本文編號(hào)：776702