發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評估的蒙特卡洛模型及算法研究.pdf

1、隨著電力供需矛盾日益突出和電力市場的推進，越來越多的電力部門運用可靠性評估技術(shù)，對其規(guī)劃、設(shè)計和運行階段的一個或多個領(lǐng)域進行定量的可靠性評估。然而，這些可靠性評估技術(shù)中的絕大部分是基于解析模型和相應(yīng)的解析評估程序的。高速和大容量計算機的出現(xiàn)使采用隨機模擬方法分析工程可靠性問題成為可能。在電力系統(tǒng)定量可靠性評估中，MonteCarlo模擬法成為解決諸多可靠性問題的優(yōu)先選擇。本文在研究已有的電力系統(tǒng)可靠性分析的模型及方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前M

2、onteCarlo模擬法在可靠性工程中的應(yīng)用，采用MonteCarlo模擬法考慮諸多實際因素，對發(fā)輸電系統(tǒng)進行可靠性評估計算。具體內(nèi)容如下： 1、針對發(fā)輸電系統(tǒng)，通過MonteCarlo狀態(tài)抽樣法獲取系統(tǒng)狀態(tài)，并采用截斷抽樣減少抽樣方差；解析分析所得系統(tǒng)狀態(tài)，其中涉及到直流潮流計算，判斷元件是否過載計算，深度搜索判斷系統(tǒng)是否解列計算，負荷削減的計算；最后累加形成系統(tǒng)和各負荷點的可靠性指標?；贛onteCarlo模擬法編制的發(fā)輸

3、電系統(tǒng)可靠性評估程序通過IEEE-RTS24節(jié)點和RBTS6節(jié)點測試系統(tǒng)得到驗證。 2、研究電網(wǎng)可靠性評估中考慮最優(yōu)負荷削減的問題。針對發(fā)輸電系統(tǒng)，先在系統(tǒng)分析中將系統(tǒng)狀態(tài)分為四種不同情形，通過對系統(tǒng)MonteCarlo抽樣狀態(tài)的簡單解析判斷，決定是否進行最優(yōu)負荷削減的計算，然后建立最優(yōu)負荷削減的模型，并在模型中設(shè)置使負荷削減自動滿足按臨近原則和按負荷重要程度進行削減的加權(quán)因子，并在可靠性評估中的程序編制中予以實現(xiàn)。本文提出的考

4、慮實際削減原則的最優(yōu)負荷削減模型，在不喪失計算速度的情況下大大提高了計算精度。采用該模型進行發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評估能真正反映電網(wǎng)能夠達到的實際的可靠性水平，有利于對電網(wǎng)的可靠性水平進行正確合理的評價。通過具體算例驗證了該模型的有效性和實用性。 3、由于負荷水平的變化，發(fā)電機組和輸電網(wǎng)絡(luò)元件的故障率，以及網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布本質(zhì)上是變化的。故而在不同的負荷水平下產(chǎn)生的負荷削減也是根本不同的，可靠性計算所得出的各項指標也就相應(yīng)不同。論文討

5、論了在發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評估中如何考慮年度負荷變化，計算年度指標。針對發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評估建立負荷變化模型，提出采用均值聚類技術(shù)建立年負荷多層結(jié)構(gòu)的思想，從而可按各負荷層的恒定負荷值分別計算每層指標，最后概率加權(quán)得到考慮實際負荷變化的年度指標。本文對年度負荷變化的模擬使發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評估由以前的只考慮單一峰荷的情形轉(zhuǎn)變成全面考慮年度負荷變化的情形，從而更符合電力系統(tǒng)實際的運營，使可靠性評估更為正確合理。通過算例和算例分析驗證該模型的有效

6、性和實用性，并討論所分負荷層數(shù)和各層次負荷對最終年度指標的影響。 4、研究電網(wǎng)可靠性評估中計及氣候條件因素的問題。針對不同氣候條件下的輸電線路元件，建立其可靠性模型，采用MonteCarlo方法對氣候區(qū)域和輸電線路進行抽樣，確定區(qū)域氣候狀態(tài)和輸電線路元件狀態(tài)，以及線路位置與不同氣候區(qū)域之間的對應(yīng)關(guān)系。本文可以處理輸電網(wǎng)絡(luò)或某一輸電線路在同一時刻可能處在不同氣候區(qū)域不同氣候條件下的情況。最后本文給出計及氣候條件因素的電網(wǎng)可靠性評估