含风/光发电系统的复合电力系统可靠性评估

为了保证电力系统安全稳定的运行,需对电力系统进行可靠性评估。针对风电场和光伏电场接入电力系统后对电力系统可靠性的影响,提出了风电场及光伏电场的多态分析模型。建立了可再生能源发电系统的可靠性模型,并将元件故障率及可再生能源的不确定性都考虑在内。采用状态枚举法和条件概率建立了电力系统的概率模型。利用模糊C-均值聚类算法对状态模型进行分析。对加入风电与光伏发电的RBTS和IEEERTS测试系统进行可靠性评估,计算得到不同的可靠性指标。实验结果充分证实了所提出方法的简单性与准确性。     

含风/光互补发电系统可靠性与经济性评估

近年来可再生能源发电技术发展很快,含风力发电、光伏发电等可再生能源发电的互补发电系统越来越受到人们的关注。本文选取内蒙古某地区的风速及太阳能辐射量等天气数据,采用基于well-being模型的蒙特卡罗模拟法综合评估了风/光/柴/储发电系统的可靠性与经济性,并分析了风/光发电总量及其容量配置比例对系统可靠性与经济性的影响。结果可为含风力发电、光伏发电的风/光互补发电系统的规划与设计提供参考。     

基于混合Copula函数的含风电场电力系统可靠性评估

随着风力发电的发展,风电场风速之间的相关性对电力系统可靠性的影响越来越大。基于混合Copula函数建立一种多元相关性风速的模型,并在含多个风电场的IEEE-RTS系统可靠性评估中应用该模型,通过实例分析,在描述风电场风速相关结构方面,提出的混合Copula函数法比单一Copula函数法更合适,更有优势。     

基于运行优化的含储能电力系统可靠性评估方法

针对传统可靠性评估方法容易导致停电损失的问题,提出基于运行优化的含储能的电力系统可靠性评估方法。首先,根据分布式电源出力建立概率模型,并在峰谷电价机制下,建立受利益驱动影响的储能概率模型;然后,根据故障类型细化故障隔离范围,对非故障隔离区域进行孤岛划分和功率匹配,减少停电损失;最后,提出了基于序贯蒙特卡罗的可靠性评估方法,通过仿真验证了该方法的有效性。     

基于运行优化的含储能电力系统可靠性评估方法

针对传统可靠性评估方法容易导致停电损失的问题,提出基于运行优化的含储能的电力系统可靠性评估方法。首先,根据分布式电源出力建立概率模型,并在峰谷电价机制下,建立受利益驱动影响的储能概率模型;然后,根据故障类型细化故障隔离范围,对非故障隔离区域进行孤岛划分和功率匹配,减少停电损失;最后,提出了基于序贯蒙特卡罗的可靠性评估方法,通过仿真验证了该方法的有效性。     

红黑树在含风电电力系统可靠性评估中的应用

由于风电场出力的随机性和接入风电场数量的增加,基于蒙特卡洛模拟法的电力系统可靠性评估所消耗的计算时间大大增加。提出采用红黑树、散列表两种数据结构,分别构造动态故障集,以加速非序贯蒙特卡洛模拟法的评估速度。分析了在不同的风电场数量、风电场出力状态数和方差系数下两种数据结构在计算时间和评估结果上的差异。对包含数个风电场的IEEE-RTS79系统的仿真结果显示,采用的两种数据结构均有效减少了计算时间;风电场等效状态数增加能减少计算时间;在风电场数量较多时,散列表在计算时间上优于红黑树;散列表的结果和非序贯蒙特卡洛方法相比有时误差过大,在要求评估精度时,更适合使用红黑树。     

含风储联合系统的多时段优化调度

风电具有很强的随机性、波动性和反调峰性等特点,为了更好地吸纳风电,减少弃风,基于风电预测出力和日负荷预测下提出了一种含风电-抽水储能联合系统多时段优化调度方法。通过建立风电系统和抽水储能系统的详细模型,在考虑抽水储能机组的启停、发电-抽水工况转换和机组调节速率等限制的基础上,以风电-抽水储能联合系统运行成本最小化为目标,建立系统的多时段优化调度模型。最后设计的算例验证了风储联合系统能满足经济分配,对电网规划有一定指导作用。     

某反应堆电力系统可靠性评估

准确有效评估电力系统可靠性是是反应堆可靠运行的首要任务。本文提出了一种考虑设备老化、不完全维修设备停运模型并利用非序贯蒙特卡洛法对反应堆电力系统可靠性进行评估。利用等效龄为电气设备老化评价指标,建立了考虑使用环境和运行状态的设备老化评价模型,在此基础上提出采用虚拟年龄和改善因子的不完全维修的设备停运模型,该模型的故障率随着维修次数增多而逐渐上升,更贴近于工程实际。对各种工况的稳定性进行分析对比发现该模型更准确的反映出实际维修效果,具有很强的实用性和适应性。     

计及储能设备运行策略的风/柴/储混合系统可靠性评估

风/柴/储混合系统中,储能设备是关键装置之一,直接关系到系统的可靠运行,但受运行策略和运行特性的影响。针对储能设备这一特点,计及储能设备运行策略和运行特性,建立储能设备的充放电模型;并计及储能设备充放电循环次数、容量和功率成本等,建立储能设备的成本效益模型。通过对风/柴/储混合系统进行可靠性评估,比较不同的运行策略对系统可靠性和储能设备经济性的影响。算例结果表明,储能设备运行策略对系统可靠性和储能设备的成本效益有较大影响。     

电力系统可靠性评估的混合法研究

结合蒙特卡洛模拟法特点,提出一种蒙特卡洛模拟法与解析法结合的新方法,其基本思想是：通过对系统采样状态的简单解析判断,使70％以上的采样状态无需优化调整就可进行状况判断,从而减少每一次状态评估时间,成倍地提高了计算速度。该方法很容易与其它减小蒙特卡洛模拟方差的方法结合,从减少方差的技巧和加快状态评估速度2方面入手,既提高了模拟收敛速度,又减小了每次状态评估的时间,较好地解决了蒙特卡洛模拟法计算速度与计算精度的矛盾,通过对IEEE－RTS试验系统的计算,表明该方法的正确性和有效性。     

基于伪时序状态转移抽样法评估含储能电力系统可靠性

定量分析储能装置接入后的系统可靠性水平,并依据其进行最优决策对电力系统安全经济运行具有重要意义。现有的含储能电力系统的可靠性评估算法效率低下,使得求解含有可靠性约束的最优问题较为困难。为此,文中对伪时序状态转移抽样法这一可靠性评估方法进行了改进,以快速、准确地求得储能接入条件下的电力系统可靠性指标,进而为求解可靠性约束优化问题提供了可能性。在IEEE RTS79系统中将所述算法与一般序贯蒙特卡洛模拟法进行了对比。计算结果表明,伪时序状态转移抽样法能够在保持良好精度(相对误差保持在3%以内)的同时,提升单线程计算效率10倍左右,在多线程环境下计算效率更高。     

电力系统可靠性评估方法的分析

可靠性贯穿在产品和系统的整个开发过程,形成可靠性工程这门新兴学科。可靠性工程涉及原件失效数据的统计和处理、系统可靠性的定量评定、运行维护、可靠性和经济性的协调等各方面,是一门边缘科学;它具有实用性、科学性和时间性三大特点。其可靠性评估方法是可靠性研究领域一直探索的方向。     

含可再生能源电力系统可靠性评估的非参数重要性分层抽样法

现代电力系统中的间歇式可再生能源占比不断增长,使电力系统可靠性评估的传统方法的效率大幅降低.为此,提出了一种电力系统可靠性评估的非参数重要性分层抽样法,解决了拉丁超立方采样与非参数重要性采样结合时难以进行样本相关性控制的问题,实现了这2种方法的有机结合.该方法可将系统状态样本集中在对可靠性指标贡献大的重要区域,且减少了...     

含风储系统的有源配电网计划孤岛划分策略

计划孤岛划分对于提高有源配电网中重要负荷的可靠性具有重要意义。为解决风力发电间歇性和不确定性对计划孤岛划分的影响,基于日前风电出力的预测曲线和储能出力的情况,首先构建了计划孤岛划分条件下的风储联合系统等效出力模型。然后,综合考虑负荷的重要等级和运行特点,建立了含风储系统的有源配电网计划孤岛划分模型,并采用深度优先的搜索思想,提出了一种快速、易实现的启发式孤岛划分算法。最后,以改进的美国PG&E69节点系统为算例进行验证分析。仿真结果表明：计划孤岛划分模型及求解算法能够较好兼顾风储系统的出力特点和负荷的重要等级,具有可行性和有效性。     

含风-储联合系统的电网规划研究综述

风电的大量接入给电网的正常运行带来一系列的问题,而储能技术已成为改善风电特性的重要措施。由于传统的电网规划方法无法适用于含风-储联合系统的电网,迫切需要建立一套综合考虑风机和储能特性的电网规划方法。综述了含风-储联合系统电网规划的相关研究,对风-储联合系统的特性、规划模型、随机潮流算法与评价方案进行了归纳和总结,从而为未来的研究奠定基础。     

含海上风储联合发电系统的韧性调度策略

为应对台风诱发的海上风电机组高风停机(high wind-speed shutdown, HWSS)事件,提出了一种含风储联合发电系统的多时间尺度协调调度方法。首先,基于历史和即时信息进行台风全生命周期模拟,得到强度时变的台风轨迹集合;基于台风轨迹和风电出力曲线,进一步计算该台风轨迹集合下风电场的可用出力,并纳入所提出的模糊集合中。其次,考虑风电出力波动对各类型备用需求的影响,提出了多类型备用需求的次小时级调度框架,以避免机组小时阶跃变化造成调度方法不可行的风险。然后,在此基础上,通过确定性转化形成可求解的混合整数线性规划问题。最后,在增加了2个海上风电场的IEEE-RTS系统上进行了仿真实验。实验结果表明,所提出的调度策略能够在台风极端天气下,充分利用风储联合发电系统的灵活性,通过预调度提升系统韧性。     

大电力系统可靠性评估的系统状态抽取方法研究

大电力系统可靠性评估算法包括3个基本步骤:系统状态抽取、系统状态分析和系统可靠性指标的更新。其中系统状态抽取是大电力系统可靠性评估中的重要起始环节。详细讨论了大电力系统可靠性评估的4种系统状态抽取方法,即状态枚举、状态抽样、状态转移抽样和状态持续时间抽样的基本原理,分析了它们的优缺点,并用RBTS和IEEE-RTS79可靠性测试系统进行分析研究。研究结果表明,不同的系统状态抽取方法具有不同的适用范围,并对可靠性评估的计算效率有重要影响。     

电力系统可靠性评估中的重要控制法

为进一步加快蒙特卡洛模拟法的收敛速度,文中结合重要抽样法与控制变量法的思想,提出了一种应用于电力系统可靠性评估的重要控制算法。该方法利用元件重要度分析识别出系统中对可靠性影响较大的元件,并基于系统重要元件的故障后果以及系统状态分析的特点构造出满足各项要求的系统重要控制变量,从而实现对系统重要状态函数的重构。文中从理论上对该方法进行了推导,证明了其在不增加每次抽样计算量的同时,能够有效降低抽样方差。最后通过对IEEERTS79系统以及修改后的测试系统的评估验证了算法的正确性、高效性。     

含TCSC电力系统可靠性非同调分析

判别非同调元件及其参数,有助于改善电力系统可靠性。计及可控串补及其旁路断路器,建立可控串补线路三状态模型,继而建立含串补线路电力系统可靠性解析模型。从串补线路输电能力和系统失负荷概率两个角度,分析可靠性参数非同调和元件非同调,定义同调裕度,推导非同调临界条件。量化了补偿度、可靠性参数、系统负荷水平、串补线路载荷约束对非同调的影响。算例结果表明:可控串补或断路器不可用率大于临界值时系统非同调;补偿度越小、负荷水平越低、串补线路载荷约束范围越宽,系统非同调越容易发生;相比可控串补,断路器故障更易使系统非同调。