本文關鍵詞：考慮負荷不確定性的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性評估

  更多相關文章： 電力系統(tǒng) 電壓穩(wěn)定性 負荷波動 風險評估 概率潮流 拉丁超立方抽樣 模糊理論

【摘要】：近年來,國內外發(fā)生了許多起電壓崩潰事故,造成了社會混亂和巨大的經濟損失。同時,隨著負荷需求量不斷增長,電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)越來越接近其穩(wěn)定極限,電壓穩(wěn)定性問題成為學者們研究的焦點。本文主要考慮負荷不確定性對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的影響,基于不同分析方法對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性進行評估。針對電力系統(tǒng)靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析方法,改進了基于改進二分法的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析方法。將其應用于太原220kV實際系統(tǒng)來確定系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié),并將計算結果與傳統(tǒng)連續(xù)潮流法進行了對比。結果表明,改進二分搜索法正確可靠,且在算法收斂性方面優(yōu)于傳統(tǒng)連續(xù)潮流法。針對在不確定因素影響下的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析,采用基于拉丁超立方抽樣的概率潮流風險評估方法。考慮負荷波動極限,給出電壓穩(wěn)定性風險評估指標。結合N-1故障分析法,用基于拉丁超立方抽樣的概率潮流模擬法評估不同負荷波動引起的電力系統(tǒng)電壓崩潰狀態(tài)。分析崩潰時負荷及節(jié)點電壓的分布并繪制相應分布曲面,考察電力系統(tǒng)電壓崩潰的可能性和嚴重性,以及負荷波動對各節(jié)點電壓的影響。以IEEE 30節(jié)點系統(tǒng)以及太原220kV實際電網為例進行了驗證。結果表明,所提方法找到了系統(tǒng)崩潰時負荷、節(jié)點電壓、系統(tǒng)負荷總量的分布規(guī)律；所提指標具有正確性、一致性,在實際應用中具有可行性。針對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析中的模糊不確定因素,采用基于模糊理論的電壓穩(wěn)定性分析方法。通過建立電壓的模糊數(shù)學模型,應用基于自適應原理的蒙特卡羅方法對系統(tǒng)狀態(tài)進行抽樣,采用模糊熵作為系統(tǒng)電壓質量,對系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性進行分析。以IEEE 14節(jié)點系統(tǒng)為例進行驗證。結果表明,所提方法可以確定系統(tǒng)的薄弱區(qū)域,并分析系統(tǒng)崩潰的比例、電壓均值隨負荷增量的變化趨勢。與蒙特卡羅模擬法進行相比,證明所提方法能夠提高抽樣效率。根據(jù)所提出的電壓穩(wěn)定性評估方法,利用MATLAB軟件設計了考慮負荷不確定性的系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性評估軟件。
【關鍵詞】：電力系統(tǒng) 電壓穩(wěn)定性 負荷波動 風險評估 概率潮流 拉丁超立方抽樣 模糊理論
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM712
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題提出的背景和意義11
• 1.2 電壓穩(wěn)定性定義11-12
• 1.3 電壓穩(wěn)定指標12-15
• 1.3.1 狀態(tài)指標12-13
• 1.3.2 裕度指標13-15
• 1.4 電壓穩(wěn)定性分析方法15-18
• 1.4.1 靜態(tài)分析方法15
• 1.4.2 動態(tài)分析方法15
• 1.4.3 非線性動力學方法15-16
• 1.4.4 概率分析方法16
• 1.4.5 風險評估方法16-18
• 1.5 論文的主要工作18-19
• 第二章 基于改進二分法的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析方法19-37
• 2.1 系統(tǒng)元件模型19-21
• 2.1.1 發(fā)電機出力約束19-20
• 2.1.2 負荷模型20
• 2.1.3 線路模型20-21
• 2.2 確定性潮流模型21-25
• 2.2.1 連續(xù)潮流法21
• 2.2.2 改進二分搜索法21-25
• 2.3 電壓穩(wěn)定性指標25-27
• 2.4 算例分析27-35
• 2.4.1 改進潮流計算方法28-33
• 2.4.2 系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性指標33-35
• 2.5 本章小結35-37
• 第三章 基于拉丁超立方抽樣概率潮流的電壓風險評估方法37-61
• 3.1 基于拉丁超立方抽樣概率潮流的電壓風險評估流程37-38
• 3.2 選取概率潮流計算方法38-41
• 3.2.1 蒙特卡羅模擬法38
• 3.2.2 拉丁超立方抽樣38-41
• 3.3 確定各負荷節(jié)點負荷的變化范圍41
• 3.3.1 確定負荷變化范圍的上限41
• 3.3.2 確定負荷變化范圍的下限41
• 3.4 通過概率潮流方法獲取系統(tǒng)的崩潰狀態(tài)41-43
• 3.5 建立多尺度電壓穩(wěn)定性風險評估體系43-48
• 3.5.1 電壓風險指標43-45
• 3.5.2 負荷節(jié)點類型指標45-46
• 3.5.3 系統(tǒng)承受負荷能力風險指標46-47
• 3.5.4 系統(tǒng)負荷損失風險指標47-48
• 3.6 算例分析48-58
• 3.6.1 IEEE30節(jié)點系統(tǒng)48-54
• 3.6.2 太原市220kV電網54-58
• 3.7 本章小結58-61
• 第四章 基于模糊理論的電壓穩(wěn)定性評估方法61-75
• 4.1 基于模糊理論的電壓穩(wěn)定性評估流程61-62
• 4.2 對系統(tǒng)狀態(tài)進行分級62-63
• 4.3 建立電壓的模糊數(shù)學模型63-67
• 4.3.1 模糊理論簡介63-64
• 4.3.2 模糊集合隸屬函數(shù)64-65
• 4.3.3 電壓的模糊數(shù)學模型65-67
• 4.4 建立模糊電壓指標67-69
• 4.4.1 模糊熵的定義67
• 4.4.2 常見的模糊熵公式67-68
• 4.4.3 模糊電壓指標68-69
• 4.5 通過自適應蒙特卡羅模擬法分析各系統(tǒng)狀態(tài)等級的電壓質量69-70
• 4.5.1 自適應抽樣原理69-70
• 4.5.2 基于自適應蒙特卡羅模擬法計算流程70
• 4.6 算例分析70-73
• 4.7 本章小結73-75
• 第五章 電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性分析軟件設計75-89
• 5.1 軟件開發(fā)環(huán)境概述75
• 5.2 軟件功能介紹75-76
• 5.3 軟件界面介紹76-88
• 5.3.1 獲取系統(tǒng)參數(shù)模塊78-79
• 5.3.2 基于改進二分法的電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性評估模塊79-81
• 5.3.3 基于拉丁超立方抽樣概率潮流的電壓風險評估模塊81-86
• 5.3.4 基于模糊理論的電壓穩(wěn)定性評估模塊86-88
• 5.4 本章小結88-89
• 第六章 總結與展望89-93
• 6.1 主要研究成果與結論89-91
• 6.2 有待進一步開展的工作91-93
• 參考文獻93-99
• 致謝99-101
• 攻讀學位期間取得的成果101

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本文編號：712102