考虑风电并网系统调度策略的电力系统随机潮流分析及风险评估

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1、考虑风电并网系统调度策略的电力系统随机潮流分析及风险评估ProbabilisticLoadFlowAnalysisandRiskAssessmentforPowerSystemswithWindPowerIntegrationConsideringtheDispatchingStrategy学科专业：电气工程作者姓名：杨阳指导教师：曾沅副教授天津大学电气自动化与信息工程学院二零一七年十一月摘要能源危机与环境污染问题的加剧迫使人类寻求更为洁净的可再生能源，而风力发电技术是目前技术最为成熟、最具有开发潜力的发电方式之一。近年来，全球的许多国

2、家都大力推进风力发电的开发与应用。与此同时，风电场的波动性和随机性使得电力系统面临的不确定因素显著增加，给电力系统的稳定运行带来了额外的挑战。随机潮流(ProbabilisticLoadFlow，PLF)可综合考虑多种不确定因素，获得节点电压和支路潮流的分布信息，从而更为全面地揭示系统的运行情况。鉴于此，本文以风电并网为背景，对电力系统随机潮流计算方法及风险评估问题展开研究，主要工作如下：（1）提出一种适用于风电并网系统调度的随机潮流计算方法。该方法以系统总发电成本最小为优化目标，在整个研究周期执行动态经济调度计算，能够综合考虑机组的爬

3、坡约束、网络安全约束，以及系统运行状态在不同时间断面的相互耦合特性；在单一时间断面上，计及AGC控制模式，将风电波动与负荷预测误差带来的不平衡功率分配给各AGC机组，消除了完全由平衡机承担系统不平衡功率的不合理性。（2）提出一种考虑风电并网系统调度策略的风险评估方法。该方法基于效用理论，从元件级和系统级两个层面分别定义了支路潮流和节点电压风险指标，通过系统随机潮流分析和风险指标计算，实现对高风险时间断面的识别以及薄弱环节的定位，能够更为全面地评估系统风险水平，并指导调度运行工作。基于IEEERTS-79测试系统对本文所提方法的正确性和有

4、效性进行了验证，研究工作可为调度运行人员提供有益参考。关键词：风电，调度策略，半不变量，随机潮流，风险评估IABSTRACTWiththeintensificationoftheenergycrisisandenvironmentpollution,humanshavetoseekforcleanandrenewableenergies.Windpower,asoneofthemosttechnology-maturerenewableenergy,hasbeenattractingincreasingattentionandisbei

5、ngdevelopedrapidlyaroundtheworld.Meanwhile,theintermittencyanduncertaintyofwindpowerbringsmoreuncertaintiestothepowersystem,whichresultsingreatchallengestothesafeoperationofpowersystem.Probabilisticloadflow(PLF)considersuncertainfactorstoobtaintheprobabilisticdistributio

6、nsofnodalvoltageandbranchpowerflow,whichisapowerfultooltoreveltheoperatingcharacteristics.Thus,thispapermainlystudiesthecalculationmethodofprobabilisticloadflowanditsapplicationsinriskassessmentwiththebackgroundofwindpowerintegration.Themainworkisasfollows:(1)Thispaperpr

7、oposesanovelprobabilisticloadflowmodelforpowersystemsintegratedwithlarge-scalewindpower,whichconsidersthemulti-timescaledispatchingfeatures.Theramplimitationsoftheunitshavebeenconsideredfortheentiredurationofthestudyperiod.Thus,thecouplingofthesystemoperationstatesatdiff

8、erenttimesectionshasbeentakenintoaccount.Foreachtimesection,theautomaticgenerationcontrol(AGC)strategyi