發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評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的推進(jìn)，越來越多的電力部門運用可靠性評估技術(shù)，對其規(guī)劃、設(shè)計和運行階段的一個或多個領(lǐng)域進(jìn)行定量的可靠性評估。然而，這些可靠性評估技術(shù)中的絕大部分是基于解析模型和相應(yīng)的解析評估程序的。高速和大容量計算機的出現(xiàn)使采用隨機模擬方法分析工程可靠性問題成為可能。在電力系統(tǒng)定量可靠性評估中，MonteCarlo模擬法成為解決諸多可靠性問題的優(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模擬法考慮諸多實際因素，對發(fā)輸電系統(tǒng)進(jìn)行可靠性評估計算。具體內(nèi)容如下： 1、針對發(fā)輸電系統(tǒng)，通過MonteCarlo狀態(tài)抽樣法獲取系統(tǒng)狀態(tài)，并采用截斷抽樣減少抽樣方差；解析分析所得系統(tǒng)狀態(tài)，其中涉及到直流潮流計算，判斷元件是否過載計算，深度搜索判斷系統(tǒng)是否解列計算，負(fù)荷削減的計算；最后累加形成系統(tǒng)和各負(fù)荷點的可靠性指標(biāo)?；贛onteCarlo模擬法編制的發(fā)輸

3、電系統(tǒng)可靠性評估程序通過IEEE-RTS24節(jié)點和RBTS6節(jié)點測試系統(tǒng)得到驗證。 2、研究電網(wǎng)可靠性評估中考慮最優(yōu)負(fù)荷削減的問題。針對發(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，通過對系統(tǒng)MonteCarlo抽樣狀態(tài)的簡單解析判斷，決定是否進(jìn)行最優(yōu)負(fù)荷削減的計算，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，并在可靠性評估中的程序編制中予以實現(xiàn)。本文提出的考

4、慮實際削減原則的最優(yōu)負(fù)荷削減模型，在不喪失計算速度的情況下大大提高了計算精度。采用該模型進(jìn)行發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評估能真正反映電網(wǎng)能夠達(dá)到的實際的可靠性水平，有利于對電網(wǎng)的可靠性水平進(jìn)行正確合理的評價。通過具體算例驗證了該模型的有效性和實用性。 3、由于負(fù)荷水平的變化，發(fā)電機組和輸電網(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，可靠性計算所得出的各項指標(biāo)也就相應(yīng)不同。論文討

5、論了在發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評估中如何考慮年度負(fù)荷變化，計算年度指標(biāo)。針對發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評估建立負(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)荷值分別計算每層指標(biāo)，最后概率加權(quán)得到考慮實際負(fù)荷變化的年度指標(biāo)。本文對年度負(fù)荷變化的模擬使發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評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)實際的運營，使可靠性評估更為正確合理。通過算例和算例分析驗證該模型的有效

6、性和實用性，并討論所分負(fù)荷層數(shù)和各層次負(fù)荷對最終年度指標(biāo)的影響。 4、研究電網(wǎng)可靠性評估中計及氣候條件因素的問題。針對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。最后本文給出計及氣候條件因素的電網(wǎng)可靠性評估