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电力系统可靠性裕度评估必要性的研究论文
随着经济的增长,电网向远距离、超高压甚至特高压方向的发展也越来越 快,网络的规模日益庞大,结构也日益复杂。电力系统取得巨大的联网效益, 但是同时承受着更大的潜在风险。电力系统在广度和深度上都有着进一步的发 展,一些不确定因素对电网的影响也随之更加深入。
近些年来不断发生大范围 的停电事故,如2003 年的美加大停电波及范围更广,同时也给人们带来了一些 启示:确定性准则在大电网的规划和运行中受到了诸多限制,因此需要一些新 的方法和观点来全面反映电网的状态,如需要考虑电网的一些随机事件[1]。
电 力系统的作用和任务就是保证用户用电的可靠性和经济性,并且要保证供电的 质量。随着电力系统规模的扩大,对电力系统可靠性的评估也要求更加准确, 但是系统元件的不断增加,系统自动化程度不断提高,所以在可靠性评估中的 难度也越来越大[2]。 如何才能保证电网安全可靠的运行,提高电网可靠性水平, 成为各国专家学者关注的问题。 随着电力系统互联,电网规模不断扩大,某一元件故障可能波及的范围也 不断扩大,由于组合爆炸问题,不可能在线分析所有可能的故障组合。采用常 规的方法进行在线连锁故障分析,从计算能力和计算精度方面均遇到难以解决 的困难。
同时,回顾各大连锁停电故障,可以观察到的一个现象是电力系统的 运行状态随着故障的连锁发生而不断恶化,系统内其他元件承受的负荷不断增 加,系统趋近于某种临界状态,此时,某些小概率故障(例如输电线路悬垂增加 与树木接触,保护的隐性故障等)发生的概率显着增加,且一个小的事件可能会 导致一个大事件乃至突变。 而且,调度人员可能由于对当前系统的状态缺乏估 计和了解,忽视了某些看起来平常的扰动,结果却可能导致无法估计的停电损 失;或者出于对连锁大停电故障的过分担忧,实施相对保守但更加安全的控制 方案,在一定程度上损害了运行经济性。因此针对上述出现的问题,如何利用 新的方法更加准确和全面的反映电力系统的可靠性,并提高计算的速度,具有 重要的理论研究意义和工程应用价值。
本文在对电力系统可靠性评估的研究现状进行学习的基础上,主要利用蒙 特卡洛法建立了可靠性裕度标尺,可靠性裕度即系统距离下一个可靠性程度更 差的系统状态的距离,以及距离临界状态的距离。
对可靠性裕度评估主要包括 以下内容:
1、利用MATLAB 编写蒙特卡洛的状态持续时间抽样法的程序,对IEEE-24 节点算例进行修改,建立可靠性裕度标尺。
2.在建立可靠性裕度标尺的基础上分别研究了三种蒙特卡洛法中的方差减 小技术即相关抽样、对偶抽样、匕首抽样。通过编写相关抽样,匕首抽样和对 偶抽样的程序,加快仿真的速度。
3.建立负荷多级模型,利用IEEE-24 节点算例来验证在分级负荷模型下系 统可靠性指标的求取更加的准确。
4.编写MATLAB 和VC++6.0 程序,利用网络均衡熵作为指标衡量系统可 靠性,采用IEEE-24 节点算例,将网络均衡熵同EENS 两个可靠性指标相结合 来衡量系统可靠性裕度。
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