风电大规模介入下计及负荷不确定性的电力系统可靠性评估

基于负荷预测的不确定性建立了峰荷的隶属函数,并结合负荷的离散概率分布建立了负荷的模糊概率模型。根据威布尔分布的风电场的风速模型,用蒙特卡罗仿真方法评估电力系统的可靠性。通过可靠性测试系统IEEE-RTS79,分析比较了没有风电接入和风电大规模接入的情况,讨论了增加风电机组和常规机组对电力系统可靠性的影响。     

基于蒙特卡洛模拟的含风电场电力系统可靠性评价

随着风电渗透率的逐步增大,迫切需要研究风电接入对电力系统可靠性的影响。基于蒙特卡洛模拟法建立了含风电场电力系统可靠性评估模型,该模型充分考虑了风速的随机性以及系统元件的强迫停运,并给出了具体的算法流程。算例采用IEEE RTS—79可靠性测试系统,仿真结果验证了本文所提算法的正确性,并分析了含风电场系统可靠性的相关影响因素。m风电是清洁的可再生能源,大力发展可再生能源是合理调整优化能源结构的需要,是我国能源战略的重要组成部分。     

考虑风电机组故障的风电场可靠性模型及其应用

提出一种风电场可靠性模型,该模型考虑风电机组故障,将风电场可用容量的概率分布与可用风能的概率分布相结合,计算出风电场输出功率的概率分布,然后将输出功率离散到数个降额运行出力水平,将风电场等效为一个多状态常规机组。模型不仅适用于由同种风电机组组成的风电场,还可用于由多种不同型号风电机组组成的风电场,可方便地应用于解析法和模拟法来评估风电场接入对电力系统可靠性的影响,以简化含大型风电场电力系统可靠性评估的复杂程度。以IEEE-RTS 79系统为算例,验证了所述模型的有效性。     

风电并网后电力系统可靠性评估和备用优化研究

为了定量研究风电并网对电力系统的可靠性和备用配置影响,基于蒙特卡罗方法和粒子群优化算法给出了一种风电并网后的电力系统可靠性评估和备用优化模型。利用历史风速数据统计得到风机的出力概率分布图,并利用蒙特卡罗算法,对各种条件下风电并网后的电力系统进行了可靠性评估。设计了一种基于可靠性指标的备用优化模型,利用粒子群算法对比优化前后所需备用容量的大小。测试算例评估结果表明,不同接入容量、接入点和接入方式对最后的电力系统可靠性影响不同,并得到了不同容量下的风电场容量可信度,为含不同风电入网容量下的电力系统调度提供了备用量化指标。加入实际系统后的进一步研究表明了风电并网后备用优化的有效性和必要性。     

计及风电场的发输电可靠性评估

为了评估风电并网对发输电系统可靠性的影响,建立了基于序贯蒙特卡罗方法的风电场发输电可靠性模型。该模型充分考虑了机组、线路、变压器以及风力发电机等设备元件的运行状态,同时采用了最优切负荷,给出具体的算法流程,并提出可靠性指标BIEWG。算例采用IEEE-RTS测试系统,风电场是由100台V90-2 MW的双馈异步风力发电机组成,风速数据取自东海风电场。仿真结果验证了所提算法的正确性,风电机组的接入对提高发输电组合系统的可靠性具有明显的作用。该算法可以被系统规划者用来有效地评估风电并网对系统可靠性的影响。     

含风电场的发输电组合系统可靠性评估

为评价风电并网对系统可靠性的影响,考虑了风速的时序性和自相关性,建立了风速的自回归移动平均模型,采用东台风电场实际监测的风速历史数据,并结合机组、线路和变压器等状态模型,建立了基于序贯MonteCarlo仿真方法的风电场发输电可靠性模型,对含风电场的发输电组合系统进行可靠性评估,同时采用了最优切负荷的方法,尽量减小切负荷量,并给出了具体的算法流程。算例采用IEEE-RTS测试系统,利用可靠性指标缺负荷概率LOLP、电量不足期望EENS和电力不足期望LOLE等反映风电并网对系统可靠性的影响。通过对仿真结果的比较和分析,可看出风电机组的接入对提高发输电组合系统的可靠性具有一定的积极作用。     

计及风电场的发输电可靠性评估

为了评估风电并网对发输电系统可靠性的影响,建立了基于序贯蒙特卡罗方法的风电场发输电可靠性模型.该模型充分考虑了机组、线路、变压器以及风力发电机等设备元件的运行状态,同时采用了最优切负荷,给出具体的算法流程,并提出可靠性指标BIEWG.算例采用IEEE-RTS测试系统,风电场是由100台V90-2 MW的双馈异步风力发电机组成,风速数据取自东海风电场.仿真结果验证了所提算法的正确性,风电机组的接入对提高发输电组合系统的可靠性具有明显的作用.该算法可以被系统规划者用来有效地评估风电并网对系统可靠性的影响.     

基于等可靠性准则的风电场容量可信度评估方法

风电容量可信度是衡量风力发电对电力系统可靠性贡献的重要指标。建立风速、风电机组和风电场出力模型,并考虑尾流效应,将风电场处理为等效的多状态发电机组。基于发电系统可靠性指标定义了风电场的容量可信度,采用截弦法计算得到风电场的容量可信度。以加入风电场后的IEEE RTS-96系统作为算例进行评估,通过风电渗透率、系统备用、常规机组强迫停运率等因素对风电场容量可信度的影响分析,验证了该方法的正确性和有效性。     

计及风电场的发输配电系统可靠性评估

考虑风速时序性和自相关性的特点,建立了风速的自回归移动平均(auto-regressive and moving average,ARMA)模型,并结合常规机组、线路和变压器等状态模型,建立了基于蒙特卡罗仿真方法的风电场可靠性模型,对含风电场的发输电组合系统进行可靠性评估,同时建立了发输电组合系统的多状态机组等值模型,将该等值模型与配电系统相结合,计算了平均停电频率和停电电量损失等配电网可靠性指标,通过分析和比较可靠性指标研究了风电场对配电系统可靠性的影响,结果表明风电机组的接入对提高电力系统可靠性具有一定的作用。     

多风电场与梯级水电站协调运行对电力系统可靠性的影响

目前关于多风电场与梯级水电站协调运行对电力系统可靠性影响的研究较少,为此提出了一种评估大规模风电场接入含有梯级水电站的电力系统的可靠性的方法。该方法较准确地建立了风电场、梯级水电站的出力模型,充分考虑了多个风电场之间的相关性和梯级水电站来水径流的不确定性,并建立了基于拉丁超立方采样的序贯蒙特卡罗可靠性模型,可用于评估可再生能源的利用率和系统的长期可靠性。通过将风电-水电协调运行模式下的可靠性与风电、水电独立运行模式下的可靠性进行对比,验证了前者的优越性。最后将上述方法应用于测评西北直调电网中风-水-火协调运行和各自独立运行对系统可靠性的影响,结果表明协调运行可大幅度提高系统的可靠性,同时也验证了所提模型和方法的合理性。     

考虑尾流效应和集电系统元件故障的风电场可靠性建模

分析平坦地形和复杂地形下风电机组间尾流效应对风电场输出功率的影响;建立两状态等值风电机组以及五状态断路器、三状态变压器等集电系统元件的可靠性模型,考虑集电系统元件故障对风电场输出功率的影响。运用威布尔分布模拟风速,对风速、等值风电机组状态、集电系统元件状态等进行非序贯蒙特卡洛抽样仿真,基于MATLAB进行编程计算。结果表明,尾流效应和集电系统元件故障对风电场的输出功率都有不可忽视的影响,综合考虑二者的风电场可靠性模型提高了对风场输出功率计算的真实性和准确性,评估风电场并网可靠性指标时更为精确、贴近实际。     

含风电场的配电系统可靠性评估研究

针对传统可靠性评估中未考虑气候因素对电力系统可靠性的影响而使评估结果与实际情况存在很大误差的问题,建立了计及开关元件拒动和元件气候因素的两状态可靠性参数修正模型,并将此模型和FMEA法应用于含风电场的配电系统可靠性评估中,研究了不同孤岛划分对系统可靠性的影响.结果表明：在配电系统中接入适量的风电场对改善配电可靠性是十分可行的,合理计划孤岛划分能更好地提高系统可靠性。     

计及功率平衡含风电的发电系统可靠性评估

建立了风电场可靠性评估模型,研究了无功功率对含风电场的发电系统可靠性评估的影响,介绍了有功功率短缺、无功功率短缺和电压越限对电力系统可靠性的影响,利用故障重数截止法对系统状态进行筛选,采用三级切负荷策略分别从有功功率和无功功率2方面分析其可靠性问题。根据第三级切负荷策略可确定最佳无功补偿位置,应用就地无功补偿代替负荷切除可有效解决电压越限问题。研究了基于风电功率调整的最大消纳能力情况下的系统可靠性问题,确定了风电接入对系统可靠性的最大贡献。最后以某地区220 kV系统为算例,验证了所提策略的有效性。     

风电场可靠性评估

建立了基于蒙特卡罗仿真的风电场可靠性模型，该摸型考虑了风速的随机性、风电机组强迫停运窄受天气状况的影响．并应用该模型对含风电场的发电系统进行仿真．计算出能反映风电价值的可靠性指标和经济指标，为风电场的规划与运行提供参考。     

大规模风电场的发电充裕度与容量可信度评估

风力发电异于常规电源的运行特性,这使得关于它的系统发电充裕度评估技术与传统方法有所不同.在通用风速模型基础之上,综合考虑风机的输出功率特性以及风向的统计分布特性,建立了风电场的发电可靠性评估模型;同时还考虑了多种尾流情况的影响,建立了尾流效应模型;并采用解析技术,在 IEEE 的可靠性测试系统中对不同实验方案下含风电场的系统总体发电充裕度和风电场的容量可信度进行评估.评估结果验证了混合考虑不同情况尾流对发电充裕度的影响程度,以及在计算时选取的风电场容量模型状态数对结果准确性的影响程度和它与系统风电穿透率水平之间的关系;还验证了风况、风场布局和风电穿透率水平等因素对等风电场的容量可信度的影响程度     

包含风电场电力系统的小干扰稳定分析建模和仿真

为了研究风电场和电力系统相互作用的稳定性,提出一种用于小干扰稳定分析的风力发电机组的数学模型.应用该建模方法对风电场接入无穷大系统和接入三机系统的两种情况进行了计算,研究了风电场接入系统后影响系统小干扰稳定性的因素.算例分析表明,与风电机强相关的振荡模式有着很好的阻尼;与电力系统相连时,风电场对与大系统中其它同步发电机强相关的振荡模式影响很小.该建模方法为包含风电场电力系统的小干扰稳定分析提供了理论依据和实用工具.     

并网异步风电场短路特性的仿真分析

风速的随机性与间隙性使风电场经常处于不同的运行方式,合理的保护配置是保证风电场及接入系统稳定运行的卫士。短路特性是保护配置的前提和依据,针对恒速异步风力发电机组,讨论了其数学模型,分析了异步机组的电磁暂态过程,建立了风电场联络线路接地故障时,风电场提供的短路电流各序分量表达式,对影响风电场故障特性的主要因素进行了分析,并以PSCAD/EMTDC为平台建立风电场并网运行的仿真模型,研究了风电场投入系统容量、风速、故障类型、X/R对故障特性的影响,仿真结果与理论分析相吻合。研究结果表明风电场继电保护整定时应考虑这些影响因素,以提高风电场继电保护动作的有效性和可靠性。     

风电场对发输电系统可靠性影响的评估

建立了基于蒙特卡罗仿真的含风电场的发输电系统可靠性分析模型,该模型不仅考虑了风速的随机性、风电机组强迫停运率及其与气候的相关性,而且计及了输电网络故障率和输电线路有功功率限制.将该模型应用于含风电场的电力系统仿真,按照在满足系统安全约束条件的前提下充分利用风电的原则,对系统进行模拟调度,计算出能反映风电价值的可靠性指标,为风电场的规划与运行提供了重要的参考价值.     

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。