智能電網(wǎng)規(guī)劃與運行控制的柔性評價及分析方法.pdf

1、智能電網(wǎng)是人類社會應(yīng)對資源緊缺、環(huán)境污染等一系列問題而提出的現(xiàn)代化電力供應(yīng)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)對電網(wǎng)規(guī)劃、運行和管理的各個環(huán)節(jié)提出了更高的要求，要求電能生產(chǎn)、輸送和消費的整個過程更加高效、經(jīng)濟和安全，同時具備更好的可操控性，提供更佳的用戶體驗。
　　 在電力系統(tǒng)分析與計算中，通常以剛性約束的形式描述系統(tǒng)運行約束條件。一方面，這樣的剛性描述方法過于刻板，很難滿足智能電網(wǎng)對系統(tǒng)規(guī)劃與運行管理靈活性的需求。另一方面，大量新技

2、術(shù)的應(yīng)用豐富了電力系統(tǒng)的控制手段，要求智能電網(wǎng)能夠根據(jù)電網(wǎng)實際運行狀態(tài)，靈活控制系統(tǒng)的各項運行參數(shù)。本文將工業(yè)過程系統(tǒng)設(shè)計中的柔性分析方法引入到電力系統(tǒng)分析與優(yōu)化中，系統(tǒng)地提出智能電網(wǎng)規(guī)劃與運行控制的柔性評價及分析方法。
　　 本文所做的研究工作主要包括以下幾方面:
　　 1.在分析傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)優(yōu)化模型中約束條件剛性表示方法不足的基礎(chǔ)上，提出電力系統(tǒng)運行約束條件的柔性描述與分析方法;分析比較柔性分析方法與模糊集理論、概

3、率理論，以及灰理論的區(qū)別;定義智能電網(wǎng)中的柔性概念，并對其進行分類描述;提出智能電網(wǎng)柔性評價的一維線性指標，并根據(jù)電網(wǎng)運行約束類型的不同，將該柔性評價指標從一維擴展至多維。
　　 2.基于對最優(yōu)潮流模型中等式和不等式約束條件的柔性化描述，進一步提出電網(wǎng)運行優(yōu)化目標函數(shù)的柔性化表示方法，并將其轉(zhuǎn)化為柔性等式約束的形式;兼顧電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性、安全性與可靠性，建立智能電網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度的多維柔性綜合優(yōu)化模型，并提出模型求解方法。
　　

4、 3.將柔性分析方法應(yīng)用于智能電網(wǎng)規(guī)劃中，以柔性化方法評估整個電網(wǎng)規(guī)劃周期內(nèi)的投資成本、運行成本和可靠性收益;同時，通過對輸電線路負載率約束的柔性化表示，在規(guī)劃過程中保留部分系統(tǒng)輸送能力，從而為系統(tǒng)預(yù)留一定的運行安全裕度和對不確定因素的適應(yīng)能力。
　　 4.根據(jù)輸電線路實時動態(tài)熱整定(RT-DTLR)系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，確定輸電線路的實時熱穩(wěn)定極限;通過對線路潮流約束進行柔性化表示，實現(xiàn)對線路潮流的靈活控制;將該技術(shù)與傳統(tǒng)的電力系

5、統(tǒng)切負荷策略相結(jié)合，綜合考慮系統(tǒng)風(fēng)險與收益，提出考慮RT-DTLR技術(shù)的智能電網(wǎng)柔性切負荷策略，并以滿意度評價方法進行求解。
　　 5.闡述智能電網(wǎng)中利用負荷柔性改善系統(tǒng)運行水平的實現(xiàn)方法;分析電動汽車作為智能電網(wǎng)中一類重要的柔性負荷，其充放電行為對電網(wǎng)運行的影響;研究智能電網(wǎng)對電動汽車充放電行為的引導(dǎo)與管理措施，分析電動汽車換電站的負荷柔性，通過對電動汽車換電站最優(yōu)充放電策略的研究，求取電動汽車換電站的日負荷曲線，實現(xiàn)對其負荷

6、的有序管理，并以此為依據(jù)分析換電站負荷對電網(wǎng)運行的影響。
　　 6.提出電力系統(tǒng)運行均勻性分析與評估方法，在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)確定的情況下，分析系統(tǒng)運行均勻性與經(jīng)濟性和安全性之間的關(guān)系;從電力系統(tǒng)運行狀態(tài)和安全裕度兩個角度，定義系統(tǒng)狀態(tài)均勻度和固有均勻度評估指標;針對固有均勻度指標直接求解的困難，利用本文提出的柔性分析方法，提出基于設(shè)備負載率柔性約束參數(shù)δU和δL的優(yōu)化模型并進行求解。
　　 本文以Garver6，IEEE14和I