【摘要】：風力發(fā)電技術日益成熟,在我國風電呈現出大規(guī)模并網的形勢,將眾多風電機組匯集后分散接入電網。然而在風電資源極其豐富的地區(qū)存在"棄風"現象,風電場滿發(fā)時的發(fā)電量不能全部并入電網,即電網對風電場發(fā)電功率的接納能力受限于聯絡線的傳輸容量,同時鄰近的風電場出力之間表現出強相關性。若大規(guī)模風電接入電網,將增加系統(tǒng)潮流的不確定性,嚴重影響電力系統(tǒng)安全運行。本文提出了一種計及風電出力相關性和電網接納能力的概率潮流計算方法,并將其應用到寧夏電網實際工程項目和電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析中。(1)提出了一種考慮電網接納能力的概率潮流計算�；诳紤]電網對風電接納能力的風電出力模型,其概率分布是以分段函數的形式表示,提出了一種改進拉丁超立方抽樣法。算例結果表明所提出的概率潮流計算方法克服了傳統(tǒng)拉丁超立方抽樣無法對非規(guī)則概率分布隨機變量進行抽樣的不足,能在抽樣規(guī)模大幅減小的情況下得出與基于隨機抽樣的蒙特卡洛模擬法相近的計算結果,并對比分析了單風電場接入下風電出力概率分布不同時支路潮流概率分布的差異性。(2)提出了一種計及風電出力相關性和電網接納能力的概率潮流計算。研究了基于歷史數據和Copula理論的風電出力相關性分析方法,提出了一種同時適用于已知和未知概率分布風電出力模型的改進拉丁超立方抽樣法。所提出的概率潮流計算既考慮了電網接納能力,又可以很好地處理不同風電場出力之間的非線性相關性。算例結果表明本文提出方法在精度和速度上有較大優(yōu)勢,也說明了計及風電出力相關性的必要性。(3)結合寧夏電網實際工程項目,將本文提出的計及風電出力相關性和電網接納能力的概率潮流計算應用于寧夏電網運行狀態(tài)分析中,系統(tǒng)運行結果驗證了本文所提出的方法可以高效準確地分析大規(guī)模風電接入寧夏電網的概率潮流分布特性,并基于MATLAB軟件的GUI開發(fā)了寧夏電網概率潮流計算可視化分析系統(tǒng)。(4)將本文提出的概率潮流計算方法應用于電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析。為了加快分析速度,提出了一種基于支路可用容量熵的預想事故排序指標和基于多場景下的排序方法。算例結果表明該方法可以準確地對系統(tǒng)靜態(tài)安全進行評估,快速找出潛在弱點。
[Abstract]:Wind power generation technology is becoming more and more mature, and wind power is connected to the grid on a large scale in our country, and many wind turbines are connected to the power grid. However, in areas where wind power resources are extremely rich, there is a phenomenon of "abandoning wind". When the wind farm is full of electricity, the power generated by the wind farm can not be fully integrated into the power grid, that is to say, the acceptance capacity of the grid to the power generation of the wind farm is limited by the transmission capacity of the tie line. At the same time, there is a strong correlation between the output of adjacent wind farms. If large-scale wind power is connected to the power grid, the uncertainty of system power flow will be increased, and the safe operation of power system will be seriously affected. In this paper, a probabilistic power flow calculation method, which takes into account the correlation of wind power output and the acceptability of power grid, is presented. It is applied to the actual engineering project of Ningxia power grid and the static security analysis of power system. (1) A probabilistic power flow calculation considering the acceptability of power grid is proposed. Based on the wind power output model considering the capacity of power grid to accept wind power, the probability distribution is expressed in the form of piecewise function, and an improved Latin hypercubic sampling method is proposed. The results of an example show that the proposed probabilistic power flow calculation method can overcome the deficiency that the traditional Latin hypercubic sampling can not sample the random variables of irregular probability distribution. The calculation results are similar to those of the Monte Carlo simulation method based on random sampling when the sampling size is greatly reduced. The difference of power flow probability distribution of different branches under single wind farm access is compared and analyzed. (2) A probabilistic power flow calculation considering the correlation of wind power output and the acceptance capacity of power grid is proposed. The correlation analysis method of wind power output based on historical data and Copula theory is studied, and an improved Latin hypercubic sampling method is proposed, which is suitable for both known and unknown probability distribution wind power output models. The proposed probabilistic power flow calculation not only takes into account the acceptability of the power grid, but also can deal with the nonlinear correlation between the outputs of different wind farms. The results of an example show that the method proposed in this paper has great advantages in accuracy and speed, and also shows the necessity of taking into account the correlation of wind power output. (3) combined with the actual engineering project of Ningxia Power Grid, The probabilistic power flow calculation, which takes into account the correlation of wind power output and the acceptance capacity of power grid, is applied to the operation state analysis of Ningxia power grid. The operation results of the system verify that the method proposed in this paper can efficiently and accurately analyze the probabilistic power flow distribution characteristics of large-scale wind power connected to Ningxia power grid. A visual analysis system for probabilistic power flow calculation of Ningxia power grid is developed based on GUI of MATLAB software. (4) the probabilistic power flow calculation method proposed in this paper is applied to the static security analysis of power system. In order to speed up the analysis, an expected accident sorting index based on branch available capacity entropy and a sorting method based on multi-scene are proposed. The results of numerical examples show that the method can accurately evaluate the static security of the system and quickly identify the potential weaknesses.
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM614;TM744

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本文編號：2485675