发电系统可靠性指标及其计算

发电系统传统地从概率、期望值、频率和持续时间几个指标衡量发电系统的可靠性,即电源充裕度．对发电系统传统可靠性指标及其计算方法进行了分析,并以IEEE-24RTS系统为例进行计算,分析影响和改善系统可靠性的因素,以期通过对传统指标和计算方法的剖析,为市场环境下可靠性问题分析提供依据．分析结果表明:可通过采用峰谷分时电价政策或进行合理有效的负荷管理,改变系统的负荷曲线形状,以期达到提高系统可靠性和经济运行的目的．     

基于管制员负荷的空域容量评估

本文从理论和实际应用两个方面比较深入的研究了管制员工作负荷的评估和基于管制员工作负荷的容量评估问题。     

含风电电力系统的月度机组组合模型

为在更长的时间尺度上统筹协调各类发电资源,建立含风电电力系统的月度机组组合模型.分析了保证中长期电量交易顺利进行的均衡调度和节约能源、减少污染物排放的节能发电调度,建立协调电力市场和节能发电的月度机组组合模型.该模型综合考虑了中国"一机一价"和"标杆电价"的上网电价机制,以允许机组间均衡电量进行转移的差别电量为基础,以节能发电优先序列表作为电量转移顺序,利用风电功率相关性分析结果模拟生成考虑尾部相关性和秩相关性的风电功率可能场景,并依据火电机组热启动和温态启动的特点选取模型的计算粒度.算例结果表明:该模型可以在降低机组启停次数的情况下,协调含风电系统的整体购电成本和总煤耗.     

短期风电功率的预测方法

介绍了目前已有的风电功率短期预测方法,包括物理方法和统计方法,综述了国内外已有的风电场功率预测系统及其应用情况,指出了我国风电功率预测系统的研究进程及发展趋向.     

分布式发电规划的负荷模型研究

分布式发电大规模接入配电网,是当前电力系统面临的挑战之一．虽然学术界广泛认同分布式发电具有降低系统网损的的潜力,但是如果计算过程中负荷建模不当,很可能会影响分布式发电规划的准确性．研究配电网负荷模型对分布式发电规划的影响,采用综合电力负荷模型将配电网负荷分为居民用电、工业用电和商业用电,对比分析了不同负荷模型对含分布式发电的配电网损的影响．对-38节点配电系统进行分析,计算不同分布式发电接入方案以及采用不同负荷模型时系统的网损．算例的仿真结果表明,负荷模型的选取对分布式发电的规划具有重要影响．     

负荷预测不确定下未来装机容量的计算

本文在考虑负荷预测不确定的悄况下,对Stremel提出的计算未来装机容量的模型进行了修改。修改后的数学模型以Gram—Charlier展开式为基础,用区间分半法求得满足给定LOLP指标下的装机容量。该模型能满足发电系统规划所要求的准确度,同时又考虑了计算速度的要求,为发电系统的规划、设计提供了有效而准确的依据。本文应用所提出的模型对一个例系统进行了示范性计算,从中可以看到发电机组有效载荷容量的物理意义。     

基于VMD的CNN-BiLSTM超短期风电功率多步区间预测

风能是随机波动的不稳定能源,大规模风电并入电网将对电网稳定性造成很大影响,有效预测风电功率区间将极大提高电网经济性与稳定性。针对风电功率数据的非线性,非平稳特性,提出一种基于VMD的CNN-BiLSTM超短期风电功率多步区间预测方法。首先对风电功率数据进行小幅上下波动,形成CNN-BiLSTM模型的初始上下限。其次运用变分模态分解(VMD)分别将上下限数据分解为若干个子分量,以降低风电功率时间序列的非平稳特性。然后将子分量输入CNN-BiLSTM模型,得到风电功率预测区间。最后以改进覆盖宽度准则为目标函数优化区间,得到给定置信水平下的风电功率预测区间。使用某风电场实际运行数据,与CNN-GRU、CNN-LSTM、KELM、SVR这4种模型作比,验证结果表明基于VMD的CNN-BiLSTM超短期风电功率多步区间预测方法可有效提高风力发电超短期区间预测精度。     

风电塔在地震和风荷载下的失效概率评估

对某在役风电塔进行了地震和风荷载下的失效概率对比。首先,结合风电塔特有的设计使用年限对于特定地区下的地震和风的发生概率进行概率分析,得到灾害危险性曲线。接着,以壳体单元和梁单元建立了包含叶片和塔体的有限元模型,以地震反应谱和风谱为基准选择和生成多组时程记录,使用增量时程动力时程分析的方法,分别在地震和风荷载下,进行非线性有限元计算,得到该风电塔在两个灾种下的易损性曲线。最后,根据危险性和易损性分析结果,使用全概率公式,比较在地震和风两种不同灾种下的总体失效概率。结果表明,采用特定设计使用年限对风电塔危险性进行评估可以避免计算过于保守的问题。由于可变桨距,在风荷载和运转工况范围内,风电塔响应大致保持不变。另外,风荷载下风电塔的失效概率大于地震,一方面,因为风电塔的固有周期相对较长,位于地震反应谱的下降段,实际的地震响应比较低;另一方面,风电塔建设在风能的充沛区域,强风荷载的发生概率较大。本文考虑风电塔特有设计使用年限的概率分析对风电领域在多灾种下的概率评估提供了有益指导。     

风电塔在地震和风荷载下的失效概率评估

本文主要对于某在役风电塔在地震和风荷载下的失效概率进行评估,并展开对比分析。为了对于地震和风荷载进行灾害危险性分析,首先结合风电塔特有的设计使用年限对于特定地区下的地震和风的发生概率开展了概率分析,得到灾害危险性曲线。为了对于该风电塔在地震和风荷载下进行易损性分析,以壳体单元和梁单元建立了包含叶片和塔体的有限元模型,以地震反应谱和风谱为基准选择和生成了多组时程记录,使用增量时程动力时程分析的手段,分别在地震和风荷载下,开展大量的非线性有限元计算,得到该风电塔在两个灾种下的易损性曲线。根据危险性分析和易损性分析结果,使用全概率公式,比较了地震和风两种不同灾种下的风电塔的总体失效概率。结果表明,基于风电塔特定设计使用年限的危险性评估可以避免计算过于保守的问题。该风电塔由于可变桨距,风荷载下在运转工况范围内响应大致保持不变。另外,对于该风电塔,风荷载下的失效概率大于地震,一方面是因为风电塔是相对长周期的结构,位于地震反应谱的下降段,因此实际的地震响应比较低,另一方面,该风电塔结构建设在风能的充沛区域,强风荷载的发生概率较大。本文所开展的考虑风电塔特有设计使用年限的概率分析对于风电领域在多灾种下的概率评估提供了有益指导。     

风电—光伏—光热发电系统联合优化运行研究

“风光热储”是近几年多种新能源互补发电的新模式,以有效解决用电高峰期和低谷期存在的电力输出不平衡问题,并提高能源利用率,实现清洁发展。为此研究了光热电站的运行机理和工作模式。建立了风电—光伏—光热发电系统联合优化运行模型,以高优先级优化匹配调度曲线的程度,以低优先级优化联合系统的可再生能源消纳能力。为提高风力发电、光伏发电并网的可靠性,采用预测误差描述二者出力存在的不确定性,并采用样本均值近似法对其进行了确定化处理。然后对优化模型中的非线性因素进行了线性化处理,最后调用Cplex求解器得出联合系统最佳调度方案。结果表明,光热电站可以调节联合发电系统的上网功率,使其尽可能满足调度曲线的需求;另外,采用样本均值近似法处理不确定变量,并且将优化模型线性化后,可以更加快速地求出最优解。     

含分布式风电的配电网可靠性研究

分布式风力发电接入配电网,对配电网的可靠性产生影响. 采用拉丁超立方采样和改进的同步回带消减技术建立风力发电机出力多场景模型. 根据配电网中负荷的重要程度,定义等值有效负荷. 以等值有效负荷最大为目标建立配电网孤岛划分模型. 对最小路法进行改进,计算在不同场景下负荷点在孤岛划分范围内的概率,求得负荷点的可靠性指标. 在IEEE-RBTS Bus6系统上进行仿真,算例分析验证了方法的有效性.     

考虑尾流效应的海上风电场可靠性评估

提出了考虑尾流效应的风电出力模型,用于电力系统可靠性评估。通过分析复杂风机局部遮挡和尾流效应的影响,建立了考虑复杂地形的部分遮挡尾流效应模型。利用MATLAB软件对不同风速、风向和机组布置下的尾流效应进行了计算,模拟了风场在不同风速和风向下的快速建模。该模型可以更准确地描述风电场风速和风向输出功率的变化,对于调节海上风电场输出的间歇性和随机性有一定的参考作用。     

考虑风电接入的配电网集中-分布式无功电压控制

研究了分布式电源中发展较为成熟的风力发电机组并网后配电网的无功优化问题.建立了风电机组的稳态模型,介绍了风电场在电力系统潮流计算中的处理方法,分析表明该方法在降低系统网损的同时,提高了电压质量.     

发射场供配电系统可靠性评定方法

航天发射场的供配电系统是提供动力的重要设备,需要进行可靠性评定,确定其可靠的程度。由于采用复杂的双电源、双回路供配电方式冗余系统,使得系统可靠性建模与可靠性评定造成困难。针对发射场供配电系统,提出了可靠性建模和可靠性评定方法。提出的建模和评定方法,可推广应用于航空、航天、机械等领域的双电源、双回路供配电方式的可靠性建模与可靠性分析,以及复杂的单输入、多输出系统的可靠性评定。     

电力系统动态仿真可信度的初步研究

电力系统动态仿真在系统运行中起到了至关重要的作用,同时其仿真结果的可信度也越来越受到重视.详细介绍了电力系统仿真可信度研究的主要问题及研究现状,分析了产生仿真误差的各种因素,总结了仿真误差的各种计算方法.同时介绍了目前进行误差溯源的最新方法,它对于提高仿真可信度具有指导作用.     

风力发电系统中风机控制策略综述

针对目前风力发电系统中风机的变速定桨距、变速变桨距等运行方式,介绍了与各种运行方式所对应的控制策略,并详细说明了采用这些控制策略后对风机运行的影响.概括了各种控制策略的选择方法,即针对风机的不同运行方式应采取必要的控制策略来满足风力发电系统的运行要求,尽可能多地捕获风能并将其转换为电能供给电网.进一步明确了风力发电系统中风机的运行控制方法,进而为风力发电主控系统和变流器系统的设计研究提供参考.     

基于功率成本的中继系统最优功率分配

为了降低移动通信网络的功率成本,依据不同的供电方式所确定的不同功率价格,提出了以功率成本为约束条件,以最小中断概率为优化目标的中继系统最优功率分配方法. 主要采用拉格朗日乘子法求解功率分配结果. 仿真结果表明,当各节点功率价格不同时,基于功率成本的最优功率分配与不考虑功率价格的最优功率分配相比,在中断概率相同的条件下,功率成本较小;当各节点的功率价格相差较大时,对比效果更加明显.     

配电网潮流计算的实用算法

基于配电系统的特点，支路潮流为变量，提出纯放射网潮流计算简单递推迭格式；在此基础之上，对环网提出基于环流为变量的修正方程；对ＰＶ节点，提出基于补偿法的修正方程。试算表明，本算法个有计算简捷、快速、数值稳定性好等特点。     

重庆市部分供电局配电网可靠性理论计算对比分析

对中压配电系统可靠性评估的研究现状进行了简单概括,给出了可靠性指标和灵敏度指标的计算,给出了复杂配电系统可靠性评估的计算框图.最后,利用中压配电网可靠性计算程序和交流潮流法对重庆市部分供电局各变电站10kV配电系统进行了可靠性的理论计算,并对计算结果进行了对比分析.