基于電壓穩(wěn)定的電力系統(tǒng)可靠性評估及薄弱點(diǎn)識別.pdf

1、本文研究的部分內(nèi)容來源于山西省留學(xué)基金項目“基于潮流計算的靜態(tài)電壓穩(wěn)定性分析方法研究(2014-30)”和山西省留學(xué)人員科技活動擇優(yōu)資助項目“交直流混合微電網(wǎng)控制方式對電壓穩(wěn)定性的影響研究”。
　　電力系統(tǒng)失穩(wěn)特別是電壓崩潰，會導(dǎo)致部分、甚至大規(guī)模持久的負(fù)荷損失，直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。無功功率與電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定及電壓崩潰情況密切相關(guān)，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。穩(wěn)定性對可靠性的影響是復(fù)雜的電力系統(tǒng)運(yùn)行問題，而這

2、些問題目前尚未得到相關(guān)研究的足夠重視。如無功功率短缺對系統(tǒng)可靠性的影響、考慮系統(tǒng)故障的電網(wǎng)薄弱點(diǎn)識別、負(fù)荷劇烈波動對電網(wǎng)穩(wěn)定性影響的概率分布等。
　　本文從系統(tǒng)無功和有功功率電源充裕度及電壓穩(wěn)定性的角度研究系統(tǒng)可靠性評估方法，研究負(fù)荷隨機(jī)波動對基于電壓穩(wěn)定的系統(tǒng)可靠性的影響。旨在提供一些新的可靠性指標(biāo)來表征系統(tǒng)運(yùn)行可靠性水平和電壓穩(wěn)定裕度，識別電網(wǎng)薄弱點(diǎn)。
　　針對傳統(tǒng)可靠性評估忽略無功功率的問題，分別研究無功功率和有功功率

3、對系統(tǒng)可靠性的影響，采用三級切負(fù)荷策略代替?zhèn)鹘y(tǒng)有功切負(fù)荷策略;提出一種與低壓減載功能相匹配的無功功率注入技術(shù)，確定系統(tǒng)無功功率缺額和最佳補(bǔ)償位置。經(jīng)仿真驗證該評估方法能從有功平衡、無功平衡和電壓穩(wěn)定三方面為系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行人員提供系統(tǒng)可靠性方面的信息，在保障系統(tǒng)可靠性的前提下能有效減少負(fù)荷切除量，使系統(tǒng)運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)。
　　針對基于電壓穩(wěn)定的可靠性評估問題，提出一種從節(jié)點(diǎn)電壓角度評估系統(tǒng)可靠性、識別薄弱點(diǎn)的方法。根據(jù)系統(tǒng)在不同運(yùn)行狀態(tài)下

4、不同電壓閾值將系統(tǒng)劃分為正常、低電壓、臨界和崩潰四個區(qū)域，計算系統(tǒng)處于不同區(qū)域的概率;提出最低電壓MV(Minimum Voltage，MV)和節(jié)點(diǎn)電壓變化BVC(Bus Voltage Change，BVC)兩個識別電力系統(tǒng)最薄弱節(jié)點(diǎn)的電壓指標(biāo)，在識別網(wǎng)絡(luò)最薄弱節(jié)點(diǎn)時，這兩個指標(biāo)比基于最優(yōu)潮流的方法更加簡單、清晰;提出節(jié)點(diǎn)電壓降落期望EBVD(Expected Bus Voltage Drop，EBVD)和節(jié)點(diǎn)電壓期望EBV(Expe

5、cted Bus Voltage，EBV)兩個描述負(fù)荷節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)可靠性的節(jié)點(diǎn)電壓期望指標(biāo)，用于指導(dǎo)運(yùn)行人員通過監(jiān)測系統(tǒng)電壓水平直接判斷系統(tǒng)的可靠性水平。仿真分析驗證了該方法在實(shí)際應(yīng)用中更直觀、經(jīng)濟(jì)、有效。
　　針對負(fù)荷隨機(jī)變化對電壓崩潰風(fēng)險評估及薄弱點(diǎn)識別的影響問題，本文考慮系統(tǒng)中負(fù)荷的不確定性和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化，基于拉丁超立方抽樣(Latin hypercube sampling，LHS)的概率潮流(probabilistic