计及风电和小水电的发电系统可靠性评估研究

根据分布式电源随机输出功率的特点,利用集群技术,将较多的机组出力状态集合成较少的组群,建立了风电多容量机组可靠性模型和小水电机组改进的双状态模型。针对现有发电系统停运容量模型存在计算繁琐的问题,运用停运容量预备表优化排序,减省计算步骤和时间。将容量模型和日尖峰负荷模型结合,形成新型发电系统的裕度评估体系,采用某含多风电场和遍布小水电的地区的发电系统作为算例,编制MATLAB程序计算了一系列可靠性指标,定量分析了分布式电源对发电系统可靠性的影响。     

基于场景D藤Copula模型的多风电场出力相关性建模

多风电场相关性模型的准确程度将会直接影响到风电接入系统的评价结果,针对现有多维风电出力相关性模型精度偏低的缺点,提出先利用FCM聚类方式对数据进行场景划分,再结合Copula函数和D藤结构分场景对多维风电出力进行相关性分析的场景D藤Copula模型建模方法。为验证所述模型的有效性,以实际风电出力数据为样本对所述场景D藤Copula模型进行测试分析。算例结果表明本文所述模型可实现对原始数据相关性的精确描述,且相关性建模结果更为可靠。     

可再生能源汇集地区风电与光伏发电的综合容量可信度评估

对于大规模新能源接入的地区,在风电场之间、光伏电站之间存在发电量的相关性,同时风力发电与光伏发电之间也存在一定的相关性。提出一种适于可再生能源汇集地区大规模风电与光伏发电的综合容量可信度评估方法,基于Copula和Pair-Copula,首先建立风电场之间、光伏电站之间的出力相关性模型,进一步建立风电与光伏发电之间的出力相关性模型,采用非序贯蒙特卡洛法实现一定区域内风电、光伏发电的综合容量可信度评估。利用RTS-79算例对区域电网风电和光伏发电的综合容量可信度进行计算分析,验证方法的有效性。     

考虑多参数影响的风电场多状态出力概率性评估

大规模风电并网会对电力系统的可靠性带来严峻挑战,其出力的随机性也会对电力系统可靠性评估带来难题。为了准确地对风电场出力进行评估,结合风速的随机性,考虑了风电机组的故障、降额和随机投产状态以及风速分布的威布尔参数对风电场出力的影响,建立了风电场多状态出力的可靠性模型;基于蒙特卡洛法对风电场的有功出力进行了概率性评估,并分析了不同状态数、不同降额概率、故障停运概率、随机投产率及不同的风速分布威布尔尺度参数和形状参数等对评估结果的影响。仿真结果表明,所建模型切实可行,能有效地对风电场出力进行评估。     

基于风电场出力波动全概率模型的风电波动经济性评估

针对风电出力的随机性和波动性给电网运营带来的影响,基于风电场发电容量模型,对不同出力水平下的风电场出力波动进行了建模分析,建立了风电场出力波动全概率模型,并考虑系统在常规调节和极端调节情形下的出力波动对电网经济性的影响,结合风电场出力波动全概率模型,提出了考虑风电场出力波动的风电波动经济性评估方法。实例应用结果表明,风电场不同出力水平下风电波动特性存在差异,其对电网的经济性的影响有显著区别。     

上海电网并网风电场出力特性分析

上海具有较为有利的风力发电开发条件,风电装机规模逐年增加。而风电场出力的不确定性对电网运行的影响也逐步显现。为应对风电场出力的波动性,在电网运行中采取相应措施,对风电场的出力特性进行研究。通过对历史出力数据的分析,研究了上海电网并网风电场的年度发电利用小时数、出力范围和分月发电量分布,分析了风电场日出力曲线的形态和波动性,研究了各风电场之间和风电场各日之间的出力相关性,并对海上风电场和陆地风电场进行了比较。     

基于序贯蒙特卡罗方法的风电场有功出力可靠性评估

考虑运行、停运和降额状态,建立风电机组的多状态故障模型;在此基础上,考虑风速的随机性、风电场尾流效应和风机本身的故障建立风电场的可靠性模型。基于序贯蒙特卡罗方法给出风电场有功出力可靠性评估的方法和流程。在Matlab中编写相关程序,并对风电场的有功出力进行可靠性评估,通过分析不同可靠性参数对评估结果的影响,验证所建可靠性模型和评估方法的有效性和适应性。     

考虑风电场出力相关性的发输电系统风险规划

风电集群出力的不确定性和相关性给电力系统规划带来了严峻挑战,为此基于D藤Pair Copula函数理论,先建立考虑风电出力相关性的多维风电场出力模型;然后综合考虑系统的可靠性和经济性,以投资成本、燃料费用、系统切负荷费用及环境成本之和最小为目标函数,建立考虑风电场出力相关性的发输电系统风险规划模型;最后从停电损失和控制代价指标两个维度,对规划方案进行评估。将所建模型和方法应用于改进的IEEE-RTS24节点系统中,结果表明所建模型能有效评估系统风险水平,提高规划方案的鲁棒性。     

基于混合藤Copula模型的多维风电出力相关性建模

针对现有方法无法细致全面地描述多维风电出力相关性的问题,创新性地提出结合改进K-means聚类、C藤结构和D藤结构建立混合藤Copula模型,以此描述多维风电出力相关性。以美国某地区相邻的3个风电场实测出力数据为例,在IEEE 30节点系统中对所提方法进行验证。算例结果表明,依据混合藤Copula模型所获取的模拟数据能更准确地模拟多维风电出力的相关性,得到更精确的概率潮流计算结果。     

基于风电机群健康状态优化的风电场功率调度控制

目前风电场运行调度策略中对机组设备状态关注不足,易发生由于设备故障造成的发电量损失。为此提出一种基于风电机群健康状态优化的风电场负荷分配控制策略。首先设计风电机组运行状态多层次评估模型及分析方法,然后以提高风电机群健康状态为优化目标,综合风电场常规控制要求建立多目标优化模型。通过算例验证该文策略在良好实现风电场功率控制的基础上,优选运行状况良好的机组承担发电任务,这对保证风电场限电运行下可靠出力具有良好作用。