計及風電場容量可信度的電力系統(tǒng)可靠性研究.pdf

1、風力發(fā)電具有隨機性和波動性等特點,當風電穿透功率超過一定值之后,會嚴重影響電能質量和電網(wǎng)穩(wěn)定性、可靠性,甚至引起大面積停電事故,這迫切需要對風電場接入電力系統(tǒng)的可靠性進行正確評估。本文應用兩參數(shù)威布爾分布(Two-Parameter Weibull Distribution)模擬風速,首先建立了風電場可靠性模型,其中應用Jensen模型和Lissaman模型模擬風電場內不同地形的尾流效應,并結合風電機組停運模型給出風電場每小時輸出有功功

2、率的計算方法。該模型還考慮了風向、氣溫的影響。其次,建立了基于序貫蒙特卡羅仿真的含大規(guī)模風電場的發(fā)輸電系統(tǒng)充裕度評估模型。通過對充裕度算法的研究,建立了主要元件基于兩狀態(tài)Markov過程的故障模型,并且應用深度優(yōu)先算法進行系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構分析,尋找因輸電線路故障引起電網(wǎng)解列而產生的子系統(tǒng)。應用直流潮流算法計算潮流分布,判斷輸電線路傳輸容量是否越限并進行相應處理。采用Matlab 7編制相應程序,以IEEE-RBTS和IEEE-RTS 7

3、9測試系統(tǒng)為例計算可靠性指標,并設計不同的并網(wǎng)方案,充分評估大規(guī)模風電場接入對發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性的影響。
　　 在含大規(guī)模風電場的發(fā)輸電系統(tǒng)充裕度評估模型的基礎上,進行了風電場容量價值計算,從容量角度評估風電場價值。應用有效負荷承載能力(Effective LoadCarrying Capability)作為本文評估電力系統(tǒng)新增電源容量價值的標準。介紹了電源有效負荷承載能力的概念,提出一種基于非序貫蒙特卡羅仿真法的新增風電場有效負

4、荷承載能力的算法。以IEEE-IBTS測試系統(tǒng)為例進行了風電場有效負荷承載能力計算,并分析了有效負荷承載能力的影響因素。
　　 風電場容量可信度的計算是確定風電場替代火電廠后可節(jié)約的成本以及確定風電上網(wǎng)電價,進而提高風電場經(jīng)濟價值的重要基礎。在有效負荷承載能力概念的基礎上提出了風電場容量可信度定義,并提出了一種基于非序貫蒙特卡羅仿真,采用弦截法計算風電場容量可信度的算法。該方法不但考慮了輸電線路故障,同時考慮了采用理想常規(guī)發(fā)電機