發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評(píng)估的蒙特卡洛模型及算法研究.pdf

1、隨著電力供需矛盾日益突出和電力市場(chǎng)的推進(jìn)，越來(lái)越多的電力部門(mén)運(yùn)用可靠性評(píng)估技術(shù)，對(duì)其規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行階段的一個(gè)或多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行定量的可靠性評(píng)估。然而，這些可靠性評(píng)估技術(shù)中的絕大部分是基于解析模型和相應(yīng)的解析評(píng)估程序的。高速和大容量計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)使采用隨機(jī)模擬方法分析工程可靠性問(wèn)題成為可能。在電力系統(tǒng)定量可靠性評(píng)估中，MonteCarlo模擬法成為解決諸多可靠性問(wèn)題的優(yōu)先選擇。本文在研究已有的電力系統(tǒng)可靠性分析的模型及方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前M

2、onteCarlo模擬法在可靠性工程中的應(yīng)用，采用MonteCarlo模擬法考慮諸多實(shí)際因素，對(duì)發(fā)輸電系統(tǒng)進(jìn)行可靠性評(píng)估計(jì)算。具體內(nèi)容如下： 1、針對(duì)發(fā)輸電系統(tǒng)，通過(guò)MonteCarlo狀態(tài)抽樣法獲取系統(tǒng)狀態(tài)，并采用截?cái)喑闃訙p少抽樣方差；解析分析所得系統(tǒng)狀態(tài)，其中涉及到直流潮流計(jì)算，判斷元件是否過(guò)載計(jì)算，深度搜索判斷系統(tǒng)是否解列計(jì)算，負(fù)荷削減的計(jì)算；最后累加形成系統(tǒng)和各負(fù)荷點(diǎn)的可靠性指標(biāo)?；贛onteCarlo模擬法編制的發(fā)輸

3、電系統(tǒng)可靠性評(píng)估程序通過(guò)IEEE-RTS24節(jié)點(diǎn)和RBTS6節(jié)點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)得到驗(yàn)證。 2、研究電網(wǎng)可靠性評(píng)估中考慮最優(yōu)負(fù)荷削減的問(wèn)題。針對(duì)發(fā)輸電系統(tǒng)，先在系統(tǒng)分析中將系統(tǒng)狀態(tài)分為四種不同情形，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)MonteCarlo抽樣狀態(tài)的簡(jiǎn)單解析判斷，決定是否進(jìn)行最優(yōu)負(fù)荷削減的計(jì)算，然后建立最優(yōu)負(fù)荷削減的模型，并在模型中設(shè)置使負(fù)荷削減自動(dòng)滿足按臨近原則和按負(fù)荷重要程度進(jìn)行削減的加權(quán)因子，并在可靠性評(píng)估中的程序編制中予以實(shí)現(xiàn)。本文提出的考

4、慮實(shí)際削減原則的最優(yōu)負(fù)荷削減模型，在不喪失計(jì)算速度的情況下大大提高了計(jì)算精度。采用該模型進(jìn)行發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評(píng)估能真正反映電網(wǎng)能夠達(dá)到的實(shí)際的可靠性水平，有利于對(duì)電網(wǎng)的可靠性水平進(jìn)行正確合理的評(píng)價(jià)。通過(guò)具體算例驗(yàn)證了該模型的有效性和實(shí)用性。 3、由于負(fù)荷水平的變化，發(fā)電機(jī)組和輸電網(wǎng)絡(luò)元件的故障率，以及網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布本質(zhì)上是變化的。故而在不同的負(fù)荷水平下產(chǎn)生的負(fù)荷削減也是根本不同的，可靠性計(jì)算所得出的各項(xiàng)指標(biāo)也就相應(yīng)不同。論文討

5、論了在發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評(píng)估中如何考慮年度負(fù)荷變化，計(jì)算年度指標(biāo)。針對(duì)發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評(píng)估建立負(fù)荷變化模型，提出采用均值聚類技術(shù)建立年負(fù)荷多層結(jié)構(gòu)的思想，從而可按各負(fù)荷層的恒定負(fù)荷值分別計(jì)算每層指標(biāo)，最后概率加權(quán)得到考慮實(shí)際負(fù)荷變化的年度指標(biāo)。本文對(duì)年度負(fù)荷變化的模擬使發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評(píng)估由以前的只考慮單一峰荷的情形轉(zhuǎn)變成全面考慮年度負(fù)荷變化的情形，從而更符合電力系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)營(yíng)，使可靠性評(píng)估更為正確合理。通過(guò)算例和算例分析驗(yàn)證該模型的有效

6、性和實(shí)用性，并討論所分負(fù)荷層數(shù)和各層次負(fù)荷對(duì)最終年度指標(biāo)的影響。 4、研究電網(wǎng)可靠性評(píng)估中計(jì)及氣候條件因素的問(wèn)題。針對(duì)不同氣候條件下的輸電線路元件，建立其可靠性模型，采用MonteCarlo方法對(duì)氣候區(qū)域和輸電線路進(jìn)行抽樣，確定區(qū)域氣候狀態(tài)和輸電線路元件狀態(tài)，以及線路位置與不同氣候區(qū)域之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。本文可以處理輸電網(wǎng)絡(luò)或某一輸電線路在同一時(shí)刻可能處在不同氣候區(qū)域不同氣候條件下的情況。最后本文給出計(jì)及氣候條件因素的電網(wǎng)可靠性評(píng)估