交直流混合系統(tǒng)可用輸電能力的評估與計算.pdf

1、隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)和電力市場的競爭日益激烈，電力系統(tǒng)越來越接近于其極限運行，這給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。電網(wǎng)可用輸電能力是電力市場環(huán)境下的一項重要技術(shù)指標，其計算的準確性、快速性對電力系統(tǒng)的可靠運行、市場交易各方的利益分配具有至關(guān)重要的影響。隨著大區(qū)電網(wǎng)互聯(lián)和高壓直流輸電的廣泛應(yīng)用，亟需研究關(guān)于交直流混合電網(wǎng)輸電能力的理論和方法。本論文在充分調(diào)研已有研究成果的基礎(chǔ)上，從輸電能力的定義和計算要求出發(fā)，對交直流混合系統(tǒng)可用輸

2、電能力的評估與計算模型和方法等問題展開深入研究，主要工作如下:
　　首先考慮直流系統(tǒng)接入對交流系統(tǒng)的影響，建立了交直流混合系統(tǒng)靜態(tài)可用輸電能力評估的數(shù)學(xué)模型，并提出了基于蒙特卡羅模擬的評估方法。綜合考慮不確定性因素、直流系統(tǒng)及其靈活的控制方式對交流系統(tǒng)的影響，通過對交流系統(tǒng)輸電能力的數(shù)學(xué)模型進行改造，完善目標函數(shù)和約束條件，提出了包含直流系統(tǒng)的混合電網(wǎng)可用輸電能力評估模型，并基于蒙特卡羅方法對靜態(tài)可用輸電能力進行評估，提出了有效蒙

3、特卡羅模擬次數(shù)的概念和基于核函數(shù)的可用輸電能力概率分布密度估計。在計算環(huán)節(jié)，考慮到系統(tǒng)的安全性與經(jīng)濟性，將最優(yōu)潮流模型應(yīng)用到重復(fù)潮流法的每次求解潮流中。在不考慮系統(tǒng)輸電裕度的情況下，可用輸電能力在數(shù)值上等于最大輸電能力減去現(xiàn)有輸電協(xié)議所占用的輸電能力，因此對可用輸電能力的評估所提模型和方法對于最大輸電能力的評估同樣適用。
　　然后針對傳統(tǒng)蒙特卡羅模擬方法計算耗時的缺點，提出了基于廣義蒙特卡羅方法的交直流混合系統(tǒng)可用輸電能力或、和最

4、大輸電能力的評估方法。在評估方法的選取過程中，針對多次蒙特卡羅方法模擬需要做大量潮流計算，非常耗時以及相應(yīng)可用輸電能力或、和最大輸電能力評估指標受極端值影響嚴重的特征，提出了將傳統(tǒng)蒙特卡羅模擬方法和重采樣法、并行計算以及穩(wěn)健性統(tǒng)計方法相結(jié)合的廣義蒙特卡羅方法，這類方法能顯著提高交直流混合電網(wǎng)的輸電能力評估效率，不但為可用輸電能力或、和最大輸電能力評估的實時化奠定基礎(chǔ)，而且也為蒙特卡羅方法在其他領(lǐng)域的使用提供了方法支撐。
　　接著，

5、提出了適用于交直流混合系統(tǒng)動態(tài)可用輸電能力計算的最優(yōu)潮流法。針對交直流混合電網(wǎng)可用輸電能力計算中考慮暫態(tài)穩(wěn)定約束的必要性及復(fù)雜性，在靜態(tài)可用輸電能力計算的基礎(chǔ)上，通過引入影響暫態(tài)穩(wěn)定性的微分代數(shù)約束，提出了適用于交直流混合系統(tǒng)動態(tài)可用輸電能力計算的最優(yōu)潮流法，并且針對最嚴重故障計算可用輸電能力。
　　最后，提出了基于非線性分岔理論的交直流混合系統(tǒng)可用輸電能力的計算模型。在借鑒傳統(tǒng)電壓穩(wěn)定分析的非線性分岔方法的基礎(chǔ)上，考慮將負荷作為