計(jì)及極端天氣與風(fēng)電接入的系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估.pdf

1、隨著全球氣候的改變以及風(fēng)能作為主要可再生能源形式的大規(guī)模開發(fā)，天氣因素越來越成為系統(tǒng)故障的主要誘因，大規(guī)模風(fēng)電的接入加劇了系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度的難度。因此，研究天氣條件以及風(fēng)電接入對(duì)系統(tǒng)在運(yùn)行尺度上的風(fēng)險(xiǎn)分析有利于運(yùn)行人員加深對(duì)運(yùn)行狀態(tài)的認(rèn)識(shí)，為運(yùn)行人員進(jìn)行調(diào)度決策提供技術(shù)支持。
　　為了防止停電事故的發(fā)生，提高電力系統(tǒng)的安全性，20世紀(jì)30年代以來，研究人員已對(duì)電力系統(tǒng)可靠性進(jìn)行了大量研究，并取得了一系列成果。電力系統(tǒng)行為的概率特征是電

2、力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的根源。20世紀(jì)90年代，將概率方法引入到電力系統(tǒng)運(yùn)行評(píng)估中，可以對(duì)多種不確定性因素對(duì)電力系統(tǒng)的影響進(jìn)行深入的研究。在分析輸電線路停運(yùn)概率時(shí)將輸電元件載荷作為主要影響因素，建立電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)決策模型，仿真結(jié)果表明，輸電線路的停運(yùn)概率和載荷量對(duì)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)決策影響顯著。
　　本文在分析前人研究成果的基礎(chǔ)上研究了風(fēng)電功率的出力特性。本文將風(fēng)電功率的波動(dòng)性分日、月、年等三個(gè)時(shí)間尺度進(jìn)行了分析，研究不同時(shí)間尺度下的波動(dòng)性特征。風(fēng)電功率

3、的間歇性嚴(yán)重影響著電網(wǎng)的功率平衡，本文通過不同的低功率（包括零功率）持續(xù)時(shí)間，研究了風(fēng)電功率的間歇性。用遺傳性方法研究了風(fēng)電功率的變化速度和連續(xù)性。為了研究風(fēng)電功率的轉(zhuǎn)移特性，將風(fēng)電功率等分成一定數(shù)量的功率區(qū)間，建立了風(fēng)電功率的轉(zhuǎn)移矩陣和轉(zhuǎn)移率矩陣，對(duì)不同功率區(qū)間的轉(zhuǎn)移率進(jìn)行了分析，揭示了不同功率區(qū)間的波動(dòng)性和隨機(jī)性的強(qiáng)弱程度是不同的。
　　本文在研究了風(fēng)電功率的出力特性后進(jìn)行了系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，同時(shí)考慮了天氣因素。電力系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是

4、對(duì)由于元件失效而引起的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)。電力系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估包括4個(gè)基本步驟:建立元件停運(yùn)模型、選擇系統(tǒng)狀態(tài)、系統(tǒng)狀態(tài)分析、風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)計(jì)算。分析了基于馬爾可夫過程的元件狀態(tài)概率，建立了發(fā)電機(jī)的停運(yùn)模型和基于天氣三狀態(tài)的輸電線路停運(yùn)模型。分析了選擇系統(tǒng)狀態(tài)的方法，非序貫?zāi)Ｌ乜_法又稱為狀態(tài)抽樣法，每一個(gè)元件處于某個(gè)狀態(tài)的概率不盡相同，通過抽樣來確定每個(gè)元件的狀態(tài)，全部元件的狀態(tài)確定后形成一個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)。電力系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)可以通過定量的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)來

5、衡量，本文建立了電力系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系。本文采用RTS-79測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行電力系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)分析。由于輸電線路暴露在室外，因此易受天氣狀態(tài)影響，輸電線路在不同的天氣狀態(tài)下，其出現(xiàn)故障的概率是不同的，當(dāng)某一線路出現(xiàn)故障時(shí)，其它線路易出現(xiàn)過載現(xiàn)象。風(fēng)電的波動(dòng)性主要引起棄風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)和失負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)，不同時(shí)刻的風(fēng)險(xiǎn)是不同的，當(dāng)風(fēng)電功率較小時(shí)，下一時(shí)刻的棄風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)比較大，可以采取的預(yù)防措施有增加具有高調(diào)節(jié)速度的電源;當(dāng)風(fēng)電功率較大時(shí)，如果系統(tǒng)的調(diào)峰容