垂直轴5叶片阻力型风力机的数值分析

文章采用滑移网格技术对垂直轴5叶片阻力型风力机的瞬态流场进行了数值模拟计算,首先通过对计算区域出口边界上风速的数值分析,得到了恰当的计算区域大小;分析了风车输出功率随风车所处位置的变化规律,确定了风车在计算区域中的合理位置,以及此时风车的风能利用率;并进一步通过改变叶片宽度,得到了优化的叶片宽度及相应的风能利用率。结果显示,对于风轮半径为2 m、叶片宽度为0.76 m的5叶片风力机风车,在风速为6m/s时,当风力机转速为12 r/min其功率达到最大,且风能利用率为19.3%;对于相同风轮半径的风车,优化的叶片宽度为0.8 m,并且在风速为8 m/s时,其风能利用率在转速为17 r/min状态下达到最大值24.3%。     

大电网可靠性的序贯和非序贯蒙特卡洛仿真的收敛性分析及比较

深入研究了大电网可靠性评估的序贯和非序贯蒙特卡洛仿真方法的收敛特性,分析了两种方法的计算精度(方差系数)和样本容量(仿真总年数或状态抽样总数)的概率不确定性关系,基于同分布的中心极限定理推导了计算精度和样本容量的置信区间公式,得出结论:①序贯蒙特卡洛仿真的收敛性取决于可靠性指标的标准方差与其期望值的比值,该比值越小,则收敛越快;②非序贯蒙特卡洛仿真的收敛性取决于失负荷概率(LOLP)期望值的大小,该值越大,则收敛越快.通过对RBTS、IEEE-RTS 79和IEEE-RTS 96可靠性测试系统的评估分析验证了本文结论的正确性.     

基于日发电计划的电力系统运行风险概率评估

为了提高运行风险评估的精度,提出了一种计及元件运行状态时变性和自动装置调节作用的运行风险概率评估算法.该算法将元件分成时变元件和非时变元件2种类型,在日发电计划基础上推导出了各类元件的时间相关停运概率,并在故障后果分析中考虑了自动装置的调节作用,最后从失负荷量、越限程度和系统所处各类运行状态的概率3个方面构建了适合调度的运行风险指标.通过对IEEE-RTS可靠性测试系统的计算分析验证了所提出算法的有效性.     

计及多重交叠故障的配电系统可靠性概率分布解析模型

为实现对配电系统随机运行特性及安全可靠水平的整体认知,本文提出一种考虑多重交叠故障的配电系统可靠性概率分布求解模型;计及多重交叠故障出现的时序随机性,推导了交叠故障出现次数的频率分布及出现时间的概率分布;构建了配电系统可靠性指标的随机函数解析表达式;并结合非参数核密度估计实现了对配电系统可靠性指标的概率密度曲线估计,从而避免了现有方法只考虑单重故障导致可靠性评估结果误差较大的缺陷。通过对RBTS-BUS6系统评估分析验证了本文方法的正确性和有效性。     

计及时变故障率的电网计划检修启发式优化模型研究

电力设备在运行中受老化、磨损等因素影响,故障率随时间具有增长效应,通常需要采用计划检修削弱或消除上述因素导致的故障率增长。本文采用二重威布尔函数描述元件故障率增长规律,推导了时变故障率下元件的平均无效度公式。通过状态枚举法和基于交流潮流最优削负荷模型对系统故障状态进行选取和最优削负荷计算,建立系统可靠性指标、系统停电成本、计划检修成本、矫正性成本与计划检修率之间的解析表达式,在此基础上推导了系统总成本对元件计划检修率的灵敏度公式,利用该灵敏度公式采用启发式迭代方式对电网各元件计划检修率进行优化。针对RBTS系统,从可靠性和经济性两个方面对优化计划检修方式和传统C级检修方式进行了对比分析,并重点研究了优化计划检修方式下电网各设备计划检修成本的优化调整规律。     

考虑参数不确定的电网可靠性概率分布特征

从概率分布角度刻画电网可靠性的随机分布规律,并对概率分布特征受参数不确定性的影响开展研究,克服了常规电网可靠性评估中在参数不确定性影响研究上仅仅囿于期望值指标的缺陷。推导了参数不确定时元件故障前工作时间和故障后修复时间的边缘概率分布,为规避边缘分布函数过于复杂且难以解析计算的障碍,采用了数值积分对其进行离散化表征,并据此改进传统序贯蒙特卡洛算法,实现了计入参数不确定影响的电网可靠性指标的边缘概率分布计算,探索了参数不确定的电网可靠性概率分布特征研究的新思路。同时采用双循环蒙特卡洛仿真与所提方法在计算效率和计算时间上进行对比验证。通过对RBTS和IEEE-RTS 79系统的评估分析,验证了所提方法的正确性和实用性。