基于序贯仿真和概率密度分析的四川电网可靠性评估

大电网概率风险评估为电网可靠性性能分析及其薄弱环节识别提供了量化分析的技术手段。详细介绍了序贯蒙特卡洛仿真的基本原理和可靠性指标概率密度分布估计理论,然后采用序贯蒙特卡洛仿真法对四川500 kV和220 kV电网的四种运行方式进行了可靠性评估计算。另外,基于核密度估计技术得到了可靠性指标的概率密度估计,探索了从可靠性指标内在分布规律和结构特征出发深刻揭示电网风险特性的新思路,实现了对四川电网风险更深入的认知。

基于峰谷电价的家用电动汽车居民小区有序充电控制方法

目前大部分居民小区的供电容量不能满足较多电动汽车充电的需要。提出一种在不增加小区已有配电容量的前提下,满足较大规模家用电动汽车居民小区内有序充电的控制方法。该方法是在私家电动汽车出行规律和普通居民小区生活用电规律的基础上,基于峰谷分时电价,最大限度利用谷时段进行充电的有序充电控制方法。采用序贯蒙特卡洛仿真对某居民小区电动汽车充电进行验证,结果证明了所提方法的合理性和实用性。

考虑天气不确定性的光伏电站置信容量评估

光伏发电由于具有间歇性和波动性,一般认为只有能量价值而没有容量价值,但在光伏电站并网后电力系统的发电可靠性会有所提升,这表明光伏发电也具有一定的容量价值,如何衡量其置信容量是大规模光伏电站接入电网时需要考虑的问题之一。文中提出了一种评估光伏电站置信容量的计算方法。首先,根据1年中天气情况建立考虑不同天气概率、最大辐射强度、云遮蔽以及温度波动的年光伏电站输出功率波动模型;其次,采用了基于序贯蒙特卡洛仿真的电力系统发电可靠性计算方法,在此基础上应用弦截法进行光伏电站置信容量的迭代求解,并将数理统计中的检验2个大子样均值相等——u检验的假设检验方法引入到迭代求解的收敛性判据之中;最后,应用可靠性标准算例的仿真计算,证明了所述方法的正确性和有效性。

风光互补综合发电系统可靠性分析

根据风能和太阳能在时间和地域上的天然互补性,综合考虑常规机组的强迫停运,在夏冬季典型日下计算风光互补性在季节和昼夜两方面对于系统充裕度的影响。定义新能源有效带载能力(N-ELCC)描述含新能源的发电系统的负荷承载能力,并给出N-ELCC随风光容量比例的变化特性,以及N-ELCC对静态备用容量的影响。算例表明,系统的充裕度及可靠性随风光投入容量比例、季节以及昼夜更替而变化。最后给出算例地区气候环境所适宜的科学新能源发电建议,并可以在保证可靠性满足要求的前提下,减少备用投资,提高其经济性。

基于网络化简的含分布式电源的配电网可靠性分析

基于简化等效网络,提出了利用序贯蒙特卡洛仿真法对含风力、光伏电池等分布式电源的配电系统可靠性进行评估的新方法。该方法利用简化网络得到区域元件故障影响表,然后基于序贯蒙特卡洛仿真法对分布式电源的随机功率输出、设备运行与故障状态以及负荷的随机容量对系统可靠性的影响进行了分析及计算。基于网络化简而建立的区域元件故障影响表明显简化了可靠性分析计算过程。在随机仿真分析中,采用对网络设备和分布式电源的状态进行同步抽样的策略,进一步提高了仿真的精度和计算速度。多个算例的计算结果及比较证明了文中算法的有效性和实用性。

含电池储能风电场的发电系统风险评估

考虑风电机组的功率特性和故障率等因素建立单个风机的停运模型,结合风速的自回归滑动平均模型和风电场尾流效应的影响建立风电场的可靠性模型;考虑电池储能的充放电约束、容量约束和故障率建立电池储能系统的可靠性模型,在此基础上,结合风电场不同调度策略建立含电池储能风电场的可靠性模型。考虑常规机组的随机故障和负荷的随机波动,基于序贯蒙特卡洛方法建立含电池储能风电场的发电系统风险评估模型,并给出评估指标。在Matlab中编写相关评估程序,通过对IEEE-RTS 79算例进行仿真,从风险管控方面给出能降低系统风险的电池储能充放电约束、电池储能电量和风电场调度策略,为风电场用电池储能系统的设计和风能调度策略的选取提供重要参考。

计及保护失效的输电网可靠性评估

如何提高输电系统可靠性分析的准确性一直是电力系统可靠性分析的热点课题。基于对保护两类失效、断路器失效及保护系统之间的配合对线路停运的影响分析,首先提出了结合线路完整模型及序贯蒙特卡洛仿真的输电系统可靠性分析新方法;然后建立了可计及保护、断路器失效影响的输电线路完整Markov模型;再根据该模型,采用序贯蒙特卡洛方法,对包括一次和二次设备的电力系统状态进行抽样仿真,并计算出各类可靠性指标,实现了完整电力系统的可靠性分析。所建线路状态模型完整,符合实际的运行状况,从而使得基于所提模型得到的系统可靠性分析结果的准确性及可信性更高。算例证明了所提方法的有效性。

提高风电消纳能力的储能优化配置方法

针对提高风电消纳能力的储能优化配置问题,提出了综合考虑风储系统、常规机组和电网相互关系的储能随机规划模型。模型首先通过序贯蒙特卡洛仿真法准确模拟了风储联合系统的长期运行特性,然后利用模拟数据计算风电场弃风比例指标,进而提出了以弃风比例为约束、投资成本最小的储能功率和容量配比优化方法。基于IEEE RTS系统进行了仿真计算,模拟结果体现了风电场弃风的季节性和日特性,验证了所提模型的有效性,并进一步讨论了储能类型和风电时空特性对储能配置方案的影响。

考虑停运叠加的主动配电网可靠性评估

针对以往的主动配电网可靠性评估为了缩短时间,只考虑元件理想的单独停运而牺牲了全面性这一不足,提出利用改进的序贯蒙特卡洛法评估可靠性时充分考虑元件不同停运模式叠加的情况。首先,对配电网设备的故障状态分布进行分析;其次,利用改进的序贯蒙特卡洛法对停运叠加情况下系统的各项可靠性指标进行仿真分析;最终由实例分析的结果得出所提方法在评估配电网的可靠性时更加全面且快速,从而避免了传统可靠性评估模式导致结果不够真实准确的缺陷。

风火打捆交直流外送系统区域间输电能力评估

风火打捆交直流外送是一种重要的输电形式,风电出力的波动性以及交直流混联的输电方式对其区域间输电能力的计算提出了新的要求。首先建立了风火打捆经交直流输电通道送往同一受端区域的系统模型;考虑到系统无功充裕度问题,建立了基于改进连续潮流算法的最大输电能力(TTC)计算模型,完成了对其单一样板值的快速求取;在此基础上,综合考虑风电固有的波动特性以及系统内各种不确定因素,采用非序贯蒙特卡洛仿真法对区域间输电能力进行概率评估,并通过实际算例进行验证,发现交直流混联的输电形式可以提高系统的区域输电能力,在合理范围内通过增加风火打捆比例可以提高区域间输电能力,但是当风火打捆比例较高时,只有对现有网架结构进行改造升级,提高线路的输电容量,才能进一步提高系统的TTC水平。