計(jì)及電力系統(tǒng)靜態(tài)特性的快速潮流計(jì)算及其相關(guān)應(yīng)用研究.pdf

1、近年來世界各地發(fā)生的若干起大規(guī)模功率不平衡導(dǎo)致系統(tǒng)頻率波動(dòng)事故，使得在“源——網(wǎng)——荷”復(fù)雜互動(dòng)環(huán)境下，在含大規(guī)模風(fēng)電電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析中考慮系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)問題變得迫切起來。本文從電力系統(tǒng)的靜態(tài)特性著手，提出了計(jì)及電力系統(tǒng)靜態(tài)特性的快速解耦潮流模型，采用智能算法對(duì)發(fā)電機(jī)功頻靜特性系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，將提出的快速解耦潮流模型應(yīng)用于隨機(jī)潮流，并基于快速隨機(jī)潮流進(jìn)行電力系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。本文主要的研究工作和取得的成果如下：
　　研究了計(jì)及電力

2、系統(tǒng)靜態(tài)特性的快速解耦潮流計(jì)算方法。潮流模型中考慮了電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的靜態(tài)特性，使計(jì)算結(jié)果更符合實(shí)際電力系統(tǒng)的運(yùn)行特征。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，發(fā)電機(jī)出力和負(fù)荷都能隨系統(tǒng)頻率的變化而改變，能自動(dòng)反映頻率的一次調(diào)節(jié)過程；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生較大擾動(dòng)時(shí)，能反映主調(diào)頻機(jī)組通過平移功頻靜特性曲線自動(dòng)進(jìn)行二次調(diào)節(jié)的過程。在快速解耦潮流算法的基礎(chǔ)上采用分塊求解方法可以方便地實(shí)現(xiàn)本文模型的求解，提高計(jì)算效率。
　　研究了發(fā)電機(jī)功頻靜特性系數(shù)的智能優(yōu)化方法

3、，通過對(duì)各種運(yùn)行方式下的多臺(tái)發(fā)電機(jī)功頻靜特性系數(shù)進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)優(yōu)化，使系統(tǒng)頻率偏移量的絕對(duì)值最小化。采用基于Adaboost的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行預(yù)處理，能有效節(jié)省在采用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化的每一次迭代過程中反復(fù)進(jìn)行潮流計(jì)算的時(shí)間。算例分析結(jié)果表明該智能優(yōu)化方法具有良好的尋優(yōu)效果，能得到多種運(yùn)行方式下的綜合最優(yōu)解，在系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí)具有良好的自適應(yīng)性。
　　基于所提出的考慮電力系統(tǒng)靜態(tài)特性的快速解耦潮流模型，研究了考慮電力系統(tǒng)靜態(tài)特性的快

4、速隨機(jī)潮流模型。除節(jié)點(diǎn)電壓和支路功率外，該方法還能夠得到系統(tǒng)頻率的累積概率分布函數(shù)和概率密度分布函數(shù)，為傳統(tǒng)的隨機(jī)潮流計(jì)算分析帶來一個(gè)常被忽略、卻又非常重要的待求變量作為研究對(duì)象，可以更加完整地對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行特性的概率分布特征進(jìn)行描述。采用基于半不變量的Gram-Charlier級(jí)數(shù)展開法進(jìn)行求解，算例分析結(jié)果表明本文方法在保證足夠計(jì)算準(zhǔn)確度的前提下，其計(jì)算速度與傳統(tǒng)基于牛頓法的隨機(jī)潮流計(jì)算速度相比具有明顯優(yōu)勢(shì)，還通過電力系統(tǒng)中各種擾動(dòng)

5、模擬給出了節(jié)點(diǎn)電壓、系統(tǒng)頻率和支路功率的概率分布特性，證明了本文方法的快速性和有效性。
　　將快速隨機(jī)潮流應(yīng)用于電力系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，通過構(gòu)建安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)，基于考慮電力系統(tǒng)靜態(tài)特性的快速隨機(jī)潮流計(jì)算結(jié)果，對(duì)電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓、系統(tǒng)頻率和支路功率進(jìn)行直觀量化評(píng)價(jià)。針對(duì)Gram-Charlier級(jí)數(shù)展開法的不足，采用了一種改進(jìn)Von Mises方法進(jìn)行求解，得到了較好的效果。特別考慮了大規(guī)模風(fēng)電接入時(shí)電力系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，通過構(gòu)建