本文關(guān)鍵詞：多風(fēng)電場(chǎng)—抽水蓄能聯(lián)合系統(tǒng)的可靠性評(píng)估和容量可信度模型

  更多相關(guān)文章： 可靠性 相關(guān)性 容量可信度 多風(fēng)電場(chǎng) 抽水蓄能

【摘要】：隨著化石能源的枯竭和環(huán)境問(wèn)題的惡化,風(fēng)能的利用吸引了全世界的關(guān)注。風(fēng)力發(fā)電具有隨機(jī)性和間歇性的特點(diǎn),大規(guī)模風(fēng)電的接入將給電力系統(tǒng)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。為維持電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行,需限制風(fēng)電接入量。抽水蓄能電站具有儲(chǔ)能特性,可提高風(fēng)電接入量,減少棄風(fēng)。風(fēng)電出力的不確定性使風(fēng)電場(chǎng)的載荷能力和可靠性貢獻(xiàn)與傳統(tǒng)機(jī)組不同。在可靠性保持不變的前提下,可信容量可以直觀地反映風(fēng)電場(chǎng)的可靠性貢獻(xiàn),這對(duì)于含大規(guī)模風(fēng)電接入的電力系統(tǒng)規(guī)劃有重要的理論指導(dǎo)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文計(jì)及集電系統(tǒng)的影響,對(duì)多風(fēng)電場(chǎng)、多風(fēng)電場(chǎng)-抽水蓄能聯(lián)合系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行評(píng)估,并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行容量可信度計(jì)算。根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)集電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),使用深度優(yōu)先遍歷法得到風(fēng)機(jī)與匯流母線的聯(lián)接通路集和隔離集;計(jì)及集電線路、等值風(fēng)機(jī)的隨機(jī)故障,考慮線路故障對(duì)風(fēng)機(jī)的影響和開(kāi)關(guān)的隔離、切換等操作,建立評(píng)估含集電系統(tǒng)風(fēng)電場(chǎng)可靠性的序貫蒙特卡洛模型。定義了風(fēng)電場(chǎng)集電系統(tǒng)可靠性指標(biāo),刻畫集電系統(tǒng)對(duì)風(fēng)機(jī)停運(yùn)概率、風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量的影響。對(duì)四種典型集電結(jié)構(gòu)的風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行可靠性評(píng)估。算例結(jié)果表明:不同集電結(jié)構(gòu)風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)機(jī)停運(yùn)概率、風(fēng)電場(chǎng)有效運(yùn)行臺(tái)數(shù)概率、風(fēng)電場(chǎng)年發(fā)電量等可靠性指標(biāo)各有差異,因此,在風(fēng)電場(chǎng)可靠性評(píng)估中需要計(jì)及集電系統(tǒng)的影響。使用對(duì)分法計(jì)算時(shí)移ARMA模型的最佳時(shí)移時(shí)間,生成滿足互相關(guān)性和自相關(guān)性的風(fēng)速時(shí)間序列;在前述風(fēng)電場(chǎng)可靠性模型的基礎(chǔ)上,給出多風(fēng)電場(chǎng)可靠性評(píng)估的序貫蒙特卡洛方法;基于可靠性評(píng)估結(jié)果,依據(jù)等可靠性準(zhǔn)則,結(jié)合有效載荷能力和等效常規(guī)機(jī)組容量等定義,使用弦截法計(jì)算多風(fēng)電場(chǎng)的容量可信度。采用IEEE-RTS測(cè)試系統(tǒng)對(duì)多風(fēng)電場(chǎng)可靠性進(jìn)行評(píng)估,研究相關(guān)系數(shù)對(duì)可靠性指標(biāo)的影響,并分析滲透率、峰負(fù)荷等級(jí)對(duì)容量可信度的影響。算例分析表明:計(jì)及風(fēng)速的相關(guān)性會(huì)引起系統(tǒng)可靠性性能下降,因此在多風(fēng)電場(chǎng)可靠性評(píng)估中需要計(jì)及相關(guān)性影響;隨著滲透率增加,風(fēng)電場(chǎng)容量可信度隨之降低;隨著峰負(fù)荷的增大,風(fēng)電場(chǎng)容量可信度隨之升高。在前述多風(fēng)電場(chǎng)可靠性評(píng)估模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合抽水蓄能電站的運(yùn)行策略,計(jì)及抽水蓄能電站的抽發(fā)效率、水庫(kù)庫(kù)容、裝機(jī)容量等影響因素,建立多風(fēng)電場(chǎng)-抽水蓄能電站聯(lián)合系統(tǒng)的可靠性評(píng)估模型,使用序貫蒙特卡洛法進(jìn)行可靠性評(píng)估和棄風(fēng)指標(biāo)計(jì)算,并使用弦截法進(jìn)行容量可信度計(jì)算。以含聯(lián)合系統(tǒng)的IEEE-RTS測(cè)試系統(tǒng)為例,研究限制風(fēng)電接入對(duì)多風(fēng)電場(chǎng)可靠性的影響;對(duì)比不同運(yùn)行策略對(duì)聯(lián)合系統(tǒng)可靠性和容量可信度的影響。算例分析表明,接入抽水蓄能電站后,棄風(fēng)情況有所改善,聯(lián)合系統(tǒng)容量可信度提高,證明聯(lián)合運(yùn)行可提高系統(tǒng)可靠性和風(fēng)能利用率。
【關(guān)鍵詞】：可靠性 相關(guān)性 容量可信度 多風(fēng)電場(chǎng) 抽水蓄能
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TV743;TM614
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 考慮集電系統(tǒng)的風(fēng)電場(chǎng)可靠性評(píng)估12-14
• 1.3.1 電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估基礎(chǔ)12-13
• 1.3.2 考慮集電系統(tǒng)的風(fēng)電場(chǎng)可靠性研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 含多風(fēng)電場(chǎng)-抽水蓄能電站的發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估14-15
• 1.4.1 含多風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電系統(tǒng)可靠性研究現(xiàn)狀14
• 1.4.2 含多風(fēng)電場(chǎng)-抽水蓄能電站的發(fā)電系統(tǒng)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.5 容量可信度研究現(xiàn)狀15-16
• 1.6 本文主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 2 基于序貫蒙特卡洛法的含集電系統(tǒng)風(fēng)電場(chǎng)可靠性評(píng)估18-38
• 2.1 引言18
• 2.2 集電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)18-20
• 2.3 風(fēng)機(jī)出力模型20-22
• 2.3.1 風(fēng)速建模20
• 2.3.2 風(fēng)機(jī)出力建模20-21
• 2.3.3 等值風(fēng)電機(jī)組可靠性模型21-22
• 2.4 集電線路可靠性及其對(duì)風(fēng)機(jī)聯(lián)通性的影響22-24
• 2.4.1 集電線路可靠性模型22
• 2.4.2 風(fēng)電場(chǎng)集電系統(tǒng)對(duì)風(fēng)機(jī)聯(lián)通性的影響22-24
• 2.5 計(jì)及集電系統(tǒng)的風(fēng)電場(chǎng)可靠性指標(biāo)24-26
• 2.5.1 風(fēng)機(jī)停運(yùn)指標(biāo)24-25
• 2.5.2 風(fēng)電場(chǎng)年發(fā)電量指標(biāo)25-26
• 2.6 計(jì)及集電系統(tǒng)風(fēng)電場(chǎng)可靠性評(píng)估的序貫蒙特卡洛算法及求解26-29
• 2.6.1 序貫蒙特卡洛法26-27
• 2.6.2 可靠性評(píng)估流程27-29
• 2.7 算例分析29-36
• 2.7.1 集電線路對(duì)單臺(tái)風(fēng)機(jī)停運(yùn)指標(biāo)的影響29-33
• 2.7.2 四種結(jié)構(gòu)風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行臺(tái)數(shù)概率分布33-34
• 2.7.3 四種結(jié)構(gòu)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量指標(biāo)34-35
• 2.7.4 集電線路故障率對(duì)風(fēng)電場(chǎng)年發(fā)電量指標(biāo)的影響35-36
• 2.8 小結(jié)36-38
• 3 計(jì)及相關(guān)性的多風(fēng)電場(chǎng)可靠性評(píng)估和容量可信度計(jì)算38-60
• 3.1 引言38-39
• 3.2 計(jì)及相關(guān)性的多風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速模型39-44
• 3.2.1 相關(guān)性概念39-40
• 3.2.2 時(shí)移ARMA方法生成相關(guān)風(fēng)速40-44
• 3.3 含多風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估44-45
• 3.3.1 含風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電系統(tǒng)的可靠性評(píng)估指標(biāo)44
• 3.3.2 可靠性評(píng)估算法流程44-45
• 3.4 風(fēng)電場(chǎng)容量可信度45-49
• 3.4.1 有效荷載能力45-47
• 3.4.2 等效常規(guī)機(jī)組容量47-49
• 3.4.3 容量可信度定義49
• 3.5 多風(fēng)電場(chǎng)容量可信度計(jì)算模型49-52
• 3.5.1 容量可信度計(jì)算方法49-51
• 3.5.2 容量可信度計(jì)算流程51-52
• 3.6 算例分析52-57
• 3.6.1 四種情形的多風(fēng)電場(chǎng)可靠性評(píng)估52-53
• 3.6.2 相關(guān)系數(shù)對(duì)多風(fēng)電場(chǎng)可靠性的影響53-54
• 3.6.3 滲透率對(duì)容量可信度的影響54-56
• 3.6.4 負(fù)荷對(duì)容量可信度的影響56-57
• 3.7 小結(jié)57-60
• 4 多風(fēng)電場(chǎng)-抽水蓄能電站聯(lián)合系統(tǒng)的可靠性評(píng)估和容量可信度模型60-74
• 4.1 引言60-61
• 4.2 抽水蓄能電站61-62
• 4.2.1 抽水蓄能電站基本結(jié)構(gòu)61-62
• 4.2.2 抽水蓄能電站模型62
• 4.3 抽水蓄能電站的運(yùn)行策略62-65
• 4.3.1 抽水蓄能電站功能62
• 4.3.2 抽水蓄能電站的運(yùn)行策略62-64
• 4.3.3 運(yùn)行策略的數(shù)學(xué)模型64-65
• 4.4 多風(fēng)電場(chǎng)-抽水蓄能電站聯(lián)合系統(tǒng)的可靠性評(píng)估方法65-66
• 4.5 多風(fēng)電場(chǎng)-抽水蓄能電站聯(lián)合系統(tǒng)容量可信度計(jì)算方法66-67
• 4.6 算例分析67-71
• 4.6.1 風(fēng)電接納受限對(duì)可靠性及棄風(fēng)的影響67-68
• 4.6.2 運(yùn)行策略對(duì)系統(tǒng)可靠性及棄風(fēng)的影響68-70
• 4.6.3 運(yùn)行策略對(duì)系統(tǒng)容量可信度的影響70-71
• 4.7 小結(jié)71-74
• 5 結(jié)論與展望74-76
• 5.1 結(jié)論74-75
• 5.2 展望75-76
• 致謝76-78
• 參考文獻(xiàn)78-84
• 附錄84
• A.作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄84
• B.作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目84
• C.作者在攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果84

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