計及風電場的大電網(wǎng)可靠性模型算法研究.pdf

1、本文受國家自然科學基金項目“大電網(wǎng)概率風險評估的解析計算模型和算法研究，項目號50607021”資助。
　　隨著能源問題和環(huán)境問題的日益嚴峻，世界各國競相大力發(fā)展可再生能源。風電是無需燃料費用的可再生綠色能源，由于其利用成本的低廉和技術(shù)的成熟，風電已成為可再生能源中發(fā)展最快的、最具有發(fā)展前景的一種發(fā)電力式。但是與其他常規(guī)的火電廠、水電廠不同，風電場的輸出功率不斷波動，大規(guī)模風電并網(wǎng)后會對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來一定的影響。為研究

2、風電場并網(wǎng)對電力系統(tǒng)可靠性的影響，本文建立了基于蒙特卡洛仿真的計及風電場的大電網(wǎng)系統(tǒng)可靠性分析模型，充分考慮了風速的隨機性及風電機組強迫停運率，對計及風電場的大電網(wǎng)系統(tǒng)進行可靠性評估。本文所作工作如下：
　?、俦疚暮唵谓榻B了風力發(fā)電可靠性評估的發(fā)展概況、方法和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，認識到對計及風電場大電網(wǎng)系統(tǒng)進行可靠性評估的重要性。
　　②大電網(wǎng)可靠性評估方法可分為解析法和模擬法，其中模擬法由于方法的靈活性和實用性已日益得到重視和

3、應用。模擬法按隨機抽樣方法的不同而分為非序貫蒙特卡洛仿真、序貫蒙特卡洛仿真和狀態(tài)轉(zhuǎn)移抽樣。本文詳細介紹了三種蒙特卡洛仿真方法的基本原理，分析了它們的優(yōu)缺點。同時，基于序貫蒙特卡洛仿真得到的年可靠性指標樣本和非參數(shù)概率密度估計技術(shù)，論文實現(xiàn)了可靠性指標的概率密度估計，探索了從可靠性指標內(nèi)在分布規(guī)律和結(jié)構(gòu)特征出發(fā)深刻揭示電網(wǎng)風險特性的新思路。通過對RBTS和IEEE-RTS79可靠性測試系統(tǒng)的評估分析，驗證了所提方法的正確性和有效性。

4、>　　③風速預測是風電場規(guī)劃設(shè)計中的重要工作。考慮風速時序性和自相關(guān)性的特點，采用時間序列法建立了風速序列預測模型，在算例中，將預測風速的分布特性與實際風速分布特性相比較，驗證了自回歸移動平均模型用于風電場風速預測的可行性。
　?、芨鶕?jù)風速序列預測模型，結(jié)合常規(guī)機組、線路和變壓器等的狀態(tài)模型，建立了基于序貫蒙特卡洛仿真的風電場可靠性模型，該模型充分考慮了風能隨機性和風電機組強迫停運率等不確定因素，將該模型應用于計及風電場的大電網(wǎng)系

5、統(tǒng)，按照在滿足系統(tǒng)安全約束條件的前提下充分利用風電的原則，對計及風電場的大電網(wǎng)系統(tǒng)進行可靠性評估。
　?、輰L電場的可靠性模型與電力系統(tǒng)模型相結(jié)合，提出基于序貫蒙特卡洛方法評估計及風電場的大電網(wǎng)系統(tǒng)可靠性，研究了風電場并網(wǎng)、風電場穿透功率、風電場選址以及風速變化對電網(wǎng)可靠性的影響，為風電場的規(guī)劃與運行奠定理論基礎(chǔ)；另外，基于核密度估計技術(shù)得到了可靠性指標的概率密度分布，對幾種方案可靠性指標的概率密度分布進行了比較，實現(xiàn)了對計及風電