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。     

基于蒙特卡洛模拟的电力市场风险评估研究

电力市场中,市场参与者以自身利益最大化为行动导向。由于市场的不完善,市场参与者的逐利行为有可能会导致市场风险。为了规避市场风险,对其进行评估是十分必要的。基于风险经济学中的风险评估理论,以电价为切入点,将市场参与者的报价看成随机变量,利用蒙特卡洛法建立了一套市场风险评估模型。该模型不需要借助市场运行的历史数据,就可以快速、有效地评估出市场风险,为市场机制设计人员提供有益的参考。     

基于蒙特卡洛方法的继电保护风险评估

现在的继电保护评估和维修策略的制定,大多只关注设备本身,对继电保护本身故障引起的系统风险研究不多。电网中一条线路故障断开后,其他线路会承担原线路潮流,可能造成线路过载,线路继电保护可能误动,扩大事故的范围。在一定条件下,这种连锁故障甚至会造成较严重的事故。提出了一种面向电网运行风险的继电保护风险评估算法。运用蒙特卡洛抽样算法对电网进行故障仿真,抽样得到初始故障和线路保护误动的情况,判定风险后果是否出现,循环进行仿真直到满足结束条件,最终计算得到继电保护设备面向电网的风险值。根据继电保护风险评估结果,可对继电保护设备按风险大小进行分级,安排不同的维修或更换策略,优化维修资源配置。     

基于蒙特卡洛和神经网络的含高比例风电电网频率风险评估

为准确评估含高比例风电电网频率风险,提出了一种基于蒙特卡洛仿真和BP神经网络的多指标电网频率稳定风险评估方法.根据风电并网频率机理构建多个关键指标,通过蒙特卡洛仿真耦合区域电网风电功率波动概率函数求取指标概率,运用BP神经网络获得指标权重,根据ALARP原则建立风险矩阵.最后,对IEEE 3机9节点进行仿真验证,结果表...     

计及天气影响的含风电场电力系统风险评估

提出了一种计及天气影响的含风电场电力系统风险评估方法。首先分析了天气状况影响系统风险的机理,并据此建立了基于天气状况的风机、输电线路等系统元件可靠性模型,其中输电线路模型计及了长距离输电线路可能出现多天气共存的复杂情形。然后,将上述模型与现有风险评估方法相结合,提出了计及天气影响的含风电场电力系统风险评估方法,并给出了具体风险评估流程。通过含风电场的改进IEEE-RTS79节点系统验证了所提模型及方法的合理性与有效性。结果表明,对(特别)恶劣天气出现概率高或有大规模风电接入的系统进行风险评估时,更有必要计及天气对系统风险的影响。与现有风险评估模型及方法相比,所提模型及方法更符合系统实际,评估结果更加合理。     

含风电接入的发输电系统风险评估

考虑风速的随机性、风电机组的功率特性、风机运行条件、风机的降额运行状态、风电场升压变压器和高压输电线路故障率等因素的影响,建立了风电场可靠性模型。针对风电接入情况下传统评估方法样本容量大、效率低等不足,提出了基于分散抽样蒙特卡洛算法的含风电场发输电系统风险评估方法,此抽样算法将[0,1]区间分成若干子区间,在抽样后分别对每个子区间进行系统状态判断和指标计算,从而增加故障状态的抽样频率,提高抽样效率,在满足精度要求下,有效地减少了抽样次数。针对风电的随机性和间歇性等特点,给出了关于风电接入系统的风险指标,该指标能分别反映风电接入对发电系统和输电系统的影响。通过对改进IEEE-RTS79算例的计算分析验证了所提评估方法和指标的有效性。     

基于改进拉丁超立方抽样的概率潮流计算

针对基于拉丁超立方抽样的蒙特卡洛模拟法应用于概率潮流计算时相关性控制过程存在的问题,提出了一种新的可以精确处理随机变量相关性的方法。为了使采样值更为精确地反映随机变量的数字特征,在正态分布变量的样本生成过程中引入区间均值采样方法。根据离散分布的特点,在离散分布随机变量样本生成过程中引入了离散拉丁超立方抽样方法。本文提出的方法不仅可以提高计算精度,同时可以全面地给出输出变量的数字特征以及分布。IEEE 30节点仿真结果验证了所提出方法的有效性。     

基于对偶抽样蒙特卡洛法的有源配电系统可靠性评估

研究含典型分布式电源的配电网可靠性评估问题,针对源荷侧资源的随机波动特性,提出一种基于对偶抽样蒙特卡洛法的有源配电系统可靠性评估数学模型。首先对随机性源荷侧资源进行概率性指标建模,其次建立典型配电网可靠性评估指标用于评估分布式电源接入后对配电系统可靠运行的影响,再次,将对偶抽样技术引入以提高传统蒙特卡洛算法在处理可靠性评估方法计算效率的缺陷性,进而提高计算结果的方差精度。最后,对改进的IEEE-RBTS Bus 6的主馈线F4进行分析计算以验证本文所建模型的可行性和所提算法的高效性。     

电力系统可靠性评估中的改进拉丁超立方抽样方法

将拉丁超立方抽样方法与重要抽样方法相结合,提出了一种应用于电力系统可靠性评估的改进拉丁超立方抽样方法。该方法首先通过重要抽样改变原系统样本空间的概率分布,然后对新概率分布进行拉丁超立方抽样,降低了抽样方差,避免了系统正常状态的大量重复抽样。应用该方法对IEEE-RTS系统与IEEE-RTS修改系统进行可靠性评估,并与常规非序贯蒙特卡洛抽样方法和传统拉丁超立方抽样方法的结果进行了比较。比较结果验证了所提出的方法在保证一定计算精度的条件下,可降低抽样方差,提高抽样效率,并且可适用于高可靠性的系统可靠性评估。     

基于切机指标的电力系统暂态风险评估

分析了电力系统暂态失稳的机理,提出了以切机作为手段的暂态稳定紧急控制策略,建立了故障类型、系统结构、负荷水平、故障分布、故障在线路的位置、故障切除时间等6个影响电力系统暂态稳定性的随机因素的概率分布模型,最后提出了考虑上述随机因素的暂态失稳风险评估算法.该算法以蒙特卡洛模拟为基础,以切机期望的方差系数作为抽样结束的判据.仿真结果表明切机期望作为系统风险衡量指标是合理的,负荷水平和故障切除时间对风险有明显影响,其他因素的影响很小.     

基于风速时间周期特征的风电并网系统风险评估方法

目前的风电并网系统风险评估方法多采用风速的概率分布模型,评估的是系统全年的风险指标,不能反映风速和系统风险的时变特征。提出了风速的时间周期特征,并将其描述为风速长期、平缓的月变化趋势和短期、快速的日波动特征两部分的叠加。用时间周期拟合函数表示风速的月变化趋势,用服从特定概率分布的随机变量表示风速的日波动特征,通过对多年风速样本进行曲线拟合来建立风速的时间周期特征模型。根据该模型模拟得到的时变风速建立风电场出力模型,采用蒙特卡洛模拟方法计算风电并网系统中长期风险指标,反映了系统风险的时变特征。以IEEE-RTS79系统及某风电场实际风速为例,验证了所提方法的有效性。评估结果可为电力系统规划、中长期调度和月发电计划制定等提供重要参考。     

基于ALARP准则的高比例新能源并网系统日前运行风险评估

为提高高比例新能源并网系统的运行安全性,提出含风电与光伏并网系统的日前运行风险评估模型,在计及风光有功出力不确定性、负荷不确定性和系统元件状态的基础上,考虑了风光联合有功出力以及天气对线路停运率的影响,以更准确地进行风险评估.在计及电压越限、线路有功功率越限和系统失负荷的传统风险指标体系基础上,增加稳态频率越限风险指标...     

基于切片反射采样的风电并网系统可用输电能力概率风险评估

如何全面地考虑风电功率的波动性和随机性,提高风电场出力概率分布采样的速度及精度,进而有效评估可用输电能力(ATC)成为亟待解决的问题。为此,提出基于切片反射采样(RSS)的改进方法对风电并网系统的ATC进行概率风险评估。对风电场出力进行优化建模,利用RSS对模型进行采样并构建样本空间,将样本值代入潮流方程进行最优潮流计算,并对ATC评估指标进行统计分析。含有风电场模型的IEEE 30节点系统仿真结果表明,与常规Gibbs采样算法相比,所提方法在确保计算效率的同时显著提高了采样方法的准确度。     

基于蒙特卡罗方法的风电场有功出力的概率性评估

风电具有随机性和间歇性的特点,常规确定性方法已无法准确评估风电场有功出力情况。为了解决此问题,引入概率性方法对风电场出力进行评估。考虑运行、停运和降额状态,建立了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、风电场尾流效应建立了风电场的可靠性模型。基于此模型,应用蒙特卡罗方法给出了风电场有功出力概率评估的方法和流程。在Matlab中编写了相关程序,并对风电场的有功出力进行了概率评估,分析了不同可靠性参数和模型参数对评估结果的影响,从中可以看出风速模型中形状参数和尺度参数对评估结果影响较大。     

基于光伏减载的电力系统紧急降风险控制方法

光伏发电系统通常运行于最大功率点,难以在紧急条件下为电网提供功率支撑.受制于建设和运行成本,储能的大规模应用还难以实现,同步发电机占比的降低使得含高比例光伏发电的电网安全风险不断增加.为此,分析了光伏发电系统的功率特性和稳定运行条件,提出了通过光伏减载运行预留备用功率从而为电网提供紧急功率支撑的思想.进而分析了协议发电...     

西北电网风电与光伏紧急功率控制系统设计

我国已形成新能源基地集群通过特高压直流群外送格局,新能源消纳受直流送电能力和新能源并网功率约束。为提高新能源消纳能力,区别于传统的馈线刚性切除控制,首先分析了利用新能源(风电、光伏)逆变器的快速控制特性,将新能源功率控制纳入电网紧急控制的必要性。新能源功率控制可有效降低冲击,提高控制精细水平,实现有功和无功解耦控制能力。其次针对新能源设备控制、通信现状和有功、无功控制能力,研究将新能源纳入紧急控制的通信时延和可控功率实时感知的技术需求,设计了系统架构,研究了适用场景,并提出了具体的实现方法及相应的控制策略。最后基于实际电网,仿真验证了所提控制架构和控制方法的有效性,其能够有效提高直流送电能力和新能源并网功率。     

基于Cornish-Fisher级数和半不变量法的含光伏配电系统风险评估

为准确高效地对含光伏配电系统进行风险评估,提出基于Cornish-Fisher级数的半不变量法求解含光伏配电系统的随机潮流,建立系统级的电压越限风险指标和潮流越限风险指标,分析含光伏配电系统的薄弱点,并准确揭示其风险,半不变量法保证了随机潮流计算的高效性,Cornish-Fisher级数展开提高了非正态分布下曲线拟合的...     

风电投资风险评估

风电投资面临政策、市场、技术等诸多不确定性因素。针对我国目前的风电投资环境,建立了计及风资源评估不确定性、投资成本不确定性和投资决策不确定性的风电项目评估模型。该模型中考虑了4种投资灵活性,即推迟投资、扩张投资、放弃投资以及同时考虑扩张和放弃投资的可能性。通过具体算例,对投资成本不确定性对4种投资灵活性价值的影响以及对投资决策的影响进行了仿真分析,并得出了一些有益的结论。     

基于遗传算法的风-光互补发电系统的动态优化

风-光互补发电是一种新型的清洁能源,将为能源结构的调整和环境保护做出巨大贡献。但是,风-光互补发电系统具有强非线性和多目标性,很难建立精确的数学模型,用传统的方法很难对其进行动态管理。采用一种新的遗传算法,以风-光互补发电系统的发电成本最低为目标,并根据控制规则,可对风-光互补电场进行动态优化管理。结果表明,该算法能很好地跟踪负荷、风速及光照强度的变化,能有效地动态管理风-光互补发电系统,说明遗传算法在风-光互补发电系统的动态管理中是有效的。