计及变电站主接线影响的输电网供电可靠性分析

变电站电气主接线可靠性对电力系统有着重要的影响,而在传统的电力系统可靠性分析中,一般将输电网和变电站电气主接线分开进行分析,为了便于在输电网供电可靠性分析计算中计及变电站电气主接线的影响,提出了基于解析法与Monte Carlo模拟法相结合的输电网可靠性计算方法。首先采用解析法对变电站电气主接线进行可靠性分析,然后采用Monte Carlo模拟法对整个输电网进行故障采样模拟,最后得到整个输电网的可靠性指标。为了验证所提算法的有效性,以IEEE-RTS79系统为例进行分析计算,结果表明,提出的算法可以有效地将变电站主接线和输电网作为一个整体进行可靠性分析,并且可以定量地分析变电站主接线对输电网可靠性的影响。     

可靠性计算中加快蒙特卡罗仿真收敛速度的方法

针对电力系统概率分析中蒙特卡罗仿真效率不高的问题,考虑到大型发输电组合电力系统可靠性计算的特点,采用改进的控制变量法来减小样本方差,综合考虑了影响抽样结果准确性和计算速度的诸多因素,如系统风险水平、收敛判据、控制变量的选择以及参数选定等,并将评估范围由系统指标扩展到节点指标。在IEEE RTS系统的测试结果表明,所提算法严谨、实用,计算效果明显,具有良好的应用价值。     

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。     

计及电-氢混合储能的孤岛直流微电网可靠性评估

电-氢混合储能为提高孤岛直流微电网可靠性提供了有效途径,然而不同电-氢混合储能策略也会影响系统的可靠性水平,文中针对不同电-氢混合储能运行顺序,对比分析了3种储能策略对孤岛直流微电网可靠性的影响。首先,建立氢气储能模型、蓄电池储能模型和微电网可靠性评估指标体系;然后,计及系统元件故障,基于序贯蒙特卡洛法,提出计及电-氢混合储能的孤岛直流微电网可靠性评估方法;最后,采用改进的RBTS BUS6 F4馈线系统对孤岛直流微电网进行可靠性评估,对比分析储能策略和电-氢混合储能容量对系统可靠性的影响。结果表明：氢储能可以有效提高系统可靠性,不同的电-氢储能策略和容量对系统可靠性具有不同的影响。     

基于改进混合抽样与最小切负荷计算的电力系统可靠性评估方法

评估组合系统可靠性时,蒙特卡罗模拟法不受系统规模及非线性的影响,且结果准确的特性使其在大型电力系统可靠性评估中具有优越性。但为了获得精度较高的可靠性指标,其往往需要较长计算时间。针对这一问题,采用重要抽样法与离散拉丁超立方抽样相结合的方法,从减小样本方差与增加样本均匀性两方面提高蒙特卡罗模拟的收敛性。对于大规模发输电系统,运用灵敏度分析与线性规划相结合的方法进行系统过负荷校正,既能保证求解最优性又可以提高求解速度。将该算法应用于IEEE RTS79系统、IEEE RTS96系统和某电网500 kV及以上电压等级电力系统计算可靠性指标,验证了该算法的可行性。     

电压骤降和瞬时供电中断概率评估的蒙特卡罗仿真

对动态电能质量中最主要的两个问题——电压骤降和瞬时供电中断进行了研究，提出了基于非序贯蒙特卡罗模拟和电磁暂态仿真相结合的电能质量概率评估新方法和相应的概率评估指标体系。算法利用蒙特卡罗仿真得到各种故障信息，并考虑保护设备的参数及各种故障类型，通过仿真程序PSCAD／EMTDC对蒙特卡罗模拟法随机产生的各种故障形态进行仿真计算，最后分析统计得到系统和敏感负荷点电能质量的各项概率指标。文中以RBTS标准测试系统为例进行了计算分析，算例表明了模型和算法的有效性。计算结果对规划调度有重要的参考价值。     

发电系统一致性运行可靠性指标及其优化模型

通过类比金融领域中的风险价值和条件风险价值等风险度量方法,定义风险备用和条件风险备用,作为发电系统运行可靠性度量指标。建立条件风险备用最优化的普适模型。提出一个效能函数,通过对该效能函数求极大值即可获得使系统可靠性最高所对应的风险备用和条件风险备用,从而避免直接通过定义这一较繁琐的方式计算可靠性指标。以发电容量市场购电决策最优化为例建模并进行数值仿真,实验结果表明了文中所述模型的合理性和有效性。     

计及分布式电源出力相关性的微电网发电系统可靠性评估

为了揭示分布式电源(DG)出力相关性对微电网发电系统可靠性的影响,利用Nataf概率变换原理和多重Gauss数值积分方法获得非标准正态分布相关关系的数学模型。在计及DG强迫停运、非线性出力等因素的基础上,建立了微电网发电系统可靠性评估模型,基于蒙特卡洛方法实现可靠性指标的求解。通过算例定量分析DG出力特性、微电网内DG总容量与负荷容量比、一次能源相关系数变化对微电网发电系统可靠性指标的影响,验证了所述模型和方法的有效性。     

电力系统可靠性评估的动态任务分配并行算法

针对大电力系统可靠性评估并行计算中静态任务分配方法存在的进程间通信次数多、过度计算等不足,在详细分析Monte-Carlo仿真过程中可靠性指标方差系数和抽样次数变化规律的基础上,提出基于De Miovre-Laplace中心极限定理和曲线拟合相结合的启发式动态任务分配方法,并提出基于动态任务分配的大规模电力系统可靠性评...     

采用SOM的发输电系统可靠性综合评估快速算法

针对目前发输电系统可靠性综合评估算法中蒙特卡罗仿真效率不高的问题，提出了一种利用模糊自组织映射(SOM)神经网络进行状态筛选的可靠性快速评估算法。SOM神经网络具有拓扑特征保持性质，经过训练后的SOM网络具有模式聚类能力，即不同的运行模式被映射到输出平面的相应位置，因而能对暂态稳定性进行判别。由于SOM具有学习训练时间短的优点，因而特别适于可靠性评估。将模糊SOM网络和序贯蒙特卡罗仿真结合在一起对系统状态进行筛选，首先将明显不失稳的无效系统状态筛掉，大大减少了需要完全评估的系统状态数，从而显著提高了综合评估的效率。通过对IEEE—RTS标准算例系统的计算，结果表明所提算法快速有效，具有良好的应用价值。     

基于备用安全的含风电场的电力系统经济调度

随着风电在电网中渗透功率的持续增加,风电的不确定性给系统的备用决策和发电调度带来新的难题。为保障含风电场电力系统的安全运行,本文结合风电预测误差的概率密度函数,提出了一种系统运行安全性指标——备用安全可信度,并以备用安全可信度最大化和火电机组运行费用最小化作为优化目标函数,建立了含风电场的电力系统经济调度模型。针对寻优效率,本文采用了一种将优先顺序法和内点法相结合的优化方法对机组组合问题求解。算例分析证明了所提模型和解法的可行性和合理性。     

基于量化分解的配电网可靠性提升措施分析

针对当前不同配电网可靠性提升措施分析中定量分析不足、难以横向比较的问题,提出了一种基于量化分解的配电网可靠性提升措施分析方法。以“可靠性参数”为中间变量,研究配电网可靠性提升措施对可靠性指标的影响,通过建立配电网可靠性提升措施与可靠性参数及可靠性指标之间的关联关系,以显式公式形式实现配电网可靠性指标的求解。考虑到配电网的节点规模大但类型相对较为简单,采用基于馈线分类的可靠性评估策略,简化了求解过程。针对实际电网规模、管理制度,以及通信环境、设备基础的不同,引入可靠性提升措施实施度修正参数,以消除由于电网情况不同而带来的差别。通过国内某实际电网算例分析,验证了文中方法的有效性。     

基于地理信息系统和遗传算法的配电网优化规划

提出一种新的配电网规划模型,目标函数中不仅包含投资、维护和运行费用,还包含用户停电损失,即考虑配电网的可靠性价值,以取得最好的社会效益。分析了国外2种配电网接线方案构造方法的不足,提出了一种工作在地理信息系统平台上适用于各种复杂网络结构的配电网接线构造方法——根节点融合法。利用最小路法求取配电网可靠性数据,用遗传算法求解该问题。     

引入聚类分析的光伏出力建模及其在可靠性评估中的应用

对光伏系统出力的建模是评估其容量价值及进行规划的前提,太阳辐照强度的随机性和波动性是其建模的难点。文中引入聚类分析理论,从数据挖掘的角度对光伏出力进行了建模,并将其用于含光伏发电的系统可靠性评估。首先,对传统模糊C-均值(FCM)聚类算法进行了改进,解决了其对迭代初值敏感的问题。其次,利用改进的FCM算法对历史辐照数据进行了聚类分析,确定了聚类数和聚类中心,建立了太阳辐照的时序聚类模型。最后,基于所述模型和蒙特卡洛模拟(MCS)法提出了含光伏电站的发电系统可靠性评估方法。对IEEE-RTS测试系统的测试结果验证了所述模型和方法的有效性和高效性。     

基于GA的发输电合成系统最优可靠性计算新方法

将可靠性和经济性相结合,提出了基于总拥有费用法的发输电合成系统最优可靠性算法的总体框架,进而在概率安全性和概率充裕度综合评估基础上,将综合评估风险指标和可靠性经济评估理论相结合,建立了基于遗传算法和蒙特卡罗仿真相结合的最优可靠性计算模型和算法。算法使最终求得的各元件的最优解所对应的规划方案的总成本最小。最后对IEEE—RTS标准测试系统进行了计算,结果表明所提模型和算法是可行的。     

考虑小水电接入的配电系统可靠性评估

小水电分布式接入配电系统必然对其可靠性产生影响。建立了小水电的停运概率模型,结合负荷和其他各元件的概率模型,提出了基于时序蒙特卡罗模拟法,考虑小水电接入的配电系统可靠性评估方法。以此方法对接有小水电的IEEE RBTS改进系统进行了可靠性评估,验证了该方法的有效性。并且通过与原系统可靠性指标的比较,分析了小水电的接入对配电网可靠性指标的影响及这种影响的特点,分析结果对小水电的设计工作者在SHP的建设选址方面能起到一定的参考作用。     

基于成功流法的配电信息物理系统可靠性评估

文章引入成功流法解决现有蒙特卡洛法应用于大规模配电信息系统可靠性评估耗时的问题。根据智能分布式的故障处理模式对信息物理系统进行设备及功能可靠性建模，利用同一系统内、不同系统间元件之间的依存关系定量分析信息系统故障对物理系统供电可靠性的影响，获得计及信息系统影响的成功运行频率概率和区域成功运行时间概率，并由此得到负荷点及系统可靠性指标。最后，将文章提出的方法与蒙特卡洛法进行比较，计算结果表明文章提出的方法具有较好的精度及实用性，在大规模配电信息物理系统中效率优势更为明显。     

轨道交通大功率模块化不间断供电电源可靠性和经济性分析

为轨道交通的信号设备配置不间断电源时,既要保证充足的可靠性,又要尽可能降低成本,在实际工程中应制定定量的评估方法。针对模块化UPS的结构特点和运行方式,将其工作过程近似视为马尔可夫过程,建立其可靠性框图模型进行求解,并运用蒙特-卡罗法对得到的结论进行验证。最后,对UPS运行过程中产生的各种成本进行归纳,提出了一种计及时间成本和运行损耗的UPS经济性评估方法。     

Direct method for evaluation of bulk power system reliability Part 1: Theoretical foundation

The reliability of a bulk power system is defined as the probability of the set of states for which the DC load flow is satisfied with a particular demand and there is no line overload. A direct method to find such a set of working states, which does not require the solution of a load flow, is proposed. The method involves (i) replacing two sets, one defined by the constraints on line flows and the other by the constraints on phase angles, by two families of hyperboxes; and (ii) identifying the states for which there occur points in a pair of hyperboxes, one from each family, that satisfy the flow-angle relations. The theoretical foundation of the method is presented.     

基于潮流、可靠性线性化分析的海上风电场集电系统集中式拓扑优化

海上风电是新型电力系统的重要支撑，其集电系统需要大量昂贵海缆，占总成本比重较高，优化规划较为困难。为此，提出适宜集电系统的含网损线性潮流模型，基于决策变量构建潮流约束。考虑开关的优化配置，将可靠性综合成本引入模型，并对场景进行解耦，基于网络流模型构建故障功率流变量实现具有可靠性的数学约束化建模分析。综合多方面成本建立集电系统规划模型，将风机聚类后，进行集中式优化得到最优的拓扑设计。同时，提出标准成本的概念以综合评判设计方案与求解模型的优劣。最后，通过该方法与现有方法的算例对比，说明该方法得到的方案具有更低的标准成本，该模型具有更好的计算精度。综上，所提出的模型及方法更适宜于集电系统的规划分析问题。