計(jì)及天氣影響的風(fēng)電接入系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估.pdf

1、近年來，幾起大停電事故引發(fā)社會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的高度關(guān)注，如何評(píng)估系統(tǒng)運(yùn)行中面臨的各種外部環(huán)境及內(nèi)部參數(shù)等因素對(duì)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的影響，對(duì)電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)防御具有重要意義。隨著全球氣候的變化，極端氣象事件頻發(fā)，惡劣天氣易導(dǎo)致桿塔倒塌、線路斷線、短路等問題從而誘發(fā)系統(tǒng)事故。隨著我國大規(guī)模風(fēng)電的開發(fā)與應(yīng)用，風(fēng)電的波動(dòng)性給風(fēng)電接入帶來了一系列的難題，加劇了系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)隱患。因此，本文研究天氣條件以及大規(guī)模風(fēng)電波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的影響。
　　首先，建立了反

2、映電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)運(yùn)行條件和外部環(huán)境的元件綜合停運(yùn)模型。在發(fā)電側(cè)建立發(fā)電機(jī)時(shí)變停運(yùn)模型，在輸電側(cè)建立輸電線天氣相依和過負(fù)荷保護(hù)的綜合時(shí)變停運(yùn)模型。采用兩狀態(tài)天氣模型描述線路故障率的天氣相依性。建立直流潮流最優(yōu)負(fù)荷削減模型進(jìn)行事故模擬及分析。從系統(tǒng)級(jí)和元件級(jí)兩個(gè)層面計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。
　　其次，進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)出力特性分析與建模。對(duì)華北電網(wǎng)及美國多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用多時(shí)空尺度數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對(duì)風(fēng)電的隨機(jī)性、波動(dòng)性和相關(guān)性展開詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析

3、。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)風(fēng)電功率波動(dòng)與時(shí)間和風(fēng)速具有相關(guān)特征，據(jù)此提出了風(fēng)電功率的條件波動(dòng)指標(biāo)，確定其聯(lián)合條件概率分布，從而根據(jù)不同的實(shí)時(shí)運(yùn)行條件進(jìn)行波動(dòng)值隨機(jī)抽樣?；跅l件波動(dòng)指標(biāo)建立了風(fēng)電場(chǎng)出力的波動(dòng)模型，該模型從功率波動(dòng)角度反映了風(fēng)電功率未來可能偏離預(yù)測(cè)值的程度。
　　隨后，提出了風(fēng)電功率波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)，從系統(tǒng)側(cè)評(píng)估風(fēng)電場(chǎng)功率波動(dòng)對(duì)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的貢獻(xiàn)程度。風(fēng)電功率波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)是在考慮發(fā)電機(jī)組和輸電線路的隨機(jī)停運(yùn)的系統(tǒng)狀態(tài)下，由于風(fēng)電功率波動(dòng)偏離計(jì)劃

4、值后常規(guī)機(jī)組爬坡能力不足造成的棄風(fēng)或失負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)電功率的正向波動(dòng)會(huì)帶來?xiàng)夛L(fēng)風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)電功率的負(fù)向波動(dòng)會(huì)帶來失負(fù)荷風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)值的大小與風(fēng)電功率波動(dòng)值、常規(guī)機(jī)組爬坡率和出力邊界有關(guān)。該指標(biāo)為運(yùn)行人員平衡風(fēng)場(chǎng)接入的風(fēng)險(xiǎn)與收益，制定調(diào)度計(jì)劃具有重要意義。
　　最后，采用RTS系統(tǒng)和山東威海電網(wǎng)算例對(duì)上述模型進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明惡劣天氣會(huì)加劇系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)水平。受網(wǎng)絡(luò)約束的影響，不同元件即使處于相同的天氣狀況其風(fēng)險(xiǎn)值也不同。風(fēng)電功率正向波動(dòng)給系統(tǒng)帶