發(fā)輸電組合系統(tǒng)充裕度等值模型研究.pdf

1、本文受國(guó)家自然基金項(xiàng)目“電力系統(tǒng)可靠性跟蹤理論及應(yīng)用研究(50577072)”等相關(guān)課題資助。 發(fā)輸電組合系統(tǒng)可靠性評(píng)估是電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行的重要輔助工具，能為電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行決策提供重要的決策信息，但如何解決其計(jì)算復(fù)雜性，至今仍是一個(gè)難題。隨著電力系統(tǒng)不斷向超高壓、遠(yuǎn)距離、大容量等方向發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷變大，這使得發(fā)輸電組合系統(tǒng)可靠性評(píng)估的計(jì)算復(fù)雜性問(wèn)題更加突出。因此，如何在保證計(jì)算精度的前提下提高計(jì)算速度，即如何在計(jì)

2、算復(fù)雜性和計(jì)算精度之間求得平衡是值得深入研究的問(wèn)題。 要提高可靠性計(jì)算速度，可從兩個(gè)方面著手，一方面要盡量減少評(píng)估的狀態(tài)數(shù)，另一方面要改進(jìn)事件行為分析算法，提高每一狀態(tài)的評(píng)估速度。充裕度等值法實(shí)現(xiàn)大型發(fā)輸電組合系統(tǒng)的可靠性等值簡(jiǎn)化，其用多狀態(tài)的等值模型代替系統(tǒng)外部電網(wǎng)，從而減小了系統(tǒng)規(guī)模，節(jié)省評(píng)估時(shí)間。本文針對(duì)發(fā)輸電組合系統(tǒng)充裕度評(píng)估的計(jì)算復(fù)雜性問(wèn)題進(jìn)行了一系列的研究，主要包括以下幾個(gè)方面： (1)對(duì)發(fā)輸電組合系統(tǒng)充裕度

3、評(píng)估的基本原理和所涉及的主要計(jì)算分析，包括潮流計(jì)算、系統(tǒng)解列判斷和負(fù)荷削減模型等進(jìn)行了深入分析。采用按比例削減負(fù)荷的策略，基于直流潮流的解析法對(duì)2區(qū)域RBTS進(jìn)行充裕度評(píng)估，得到系統(tǒng)和節(jié)點(diǎn)相關(guān)可靠性指標(biāo)。 (2)介紹了發(fā)輸電組合系統(tǒng)充裕度等值法的基本原理，并對(duì)該方法降低計(jì)算復(fù)雜性的原理進(jìn)行了深入分析，基于此給出了充裕度等值模型，通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單系統(tǒng)和2區(qū)域RBTS的計(jì)算分析驗(yàn)證了該方法能在保證一定計(jì)算精度的前提下降低計(jì)算復(fù)雜性。

4、 (3)應(yīng)用狀態(tài)截?cái)喾ㄟM(jìn)行發(fā)輸電組合系統(tǒng)充裕度評(píng)估的計(jì)算復(fù)雜性分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)發(fā)輸電組合系統(tǒng)充裕度評(píng)估的解析法和充裕度等值法進(jìn)行算法復(fù)雜性分析，分析結(jié)果表明：運(yùn)用解析法進(jìn)行發(fā)輸電組合系統(tǒng)充裕度評(píng)估其計(jì)算時(shí)間一般按節(jié)點(diǎn)的四次方到六次方增長(zhǎng)(當(dāng)計(jì)算階數(shù)更高時(shí)，計(jì)算時(shí)間增長(zhǎng)更大)；充裕度等值法雖能在保證計(jì)算精度的前提下降低計(jì)算復(fù)雜性，但是當(dāng)系統(tǒng)涉及高階事件的計(jì)算時(shí)，其依然存在評(píng)估狀態(tài)數(shù)過(guò)多的缺點(diǎn)，所以需進(jìn)行狀態(tài)歸并以減少評(píng)估狀態(tài)數(shù)才可

5、能有效計(jì)算高階事件。 (4)在分析發(fā)輸電組合系統(tǒng)充裕度等值方法基本原理的基礎(chǔ)上提出發(fā)輸電組合系統(tǒng)可靠性評(píng)估的狀態(tài)歸并等值模型。該模型運(yùn)用聚類分析原理實(shí)現(xiàn)外部系統(tǒng)可用容量等值狀態(tài)的聚類，運(yùn)用可靠性原理建立類的等值概率、頻率和可用容量模型，該模型能在保證計(jì)算精度的前提下大幅度減少評(píng)估的狀態(tài)數(shù)。對(duì)兩區(qū)域RBTS、兩區(qū)域RTS和川渝電網(wǎng)進(jìn)行可靠性等值分析，算例證實(shí)了本文狀態(tài)歸并等值模型能有效降低可靠性計(jì)算復(fù)雜性，甚至其計(jì)算時(shí)間可降低近一