發(fā)輸電組合系統(tǒng)充裕度等值模型研究.pdf

1、本文受國家自然基金項目“電力系統(tǒng)可靠性跟蹤理論及應(yīng)用研究(50577072)”等相關(guān)課題資助。 發(fā)輸電組合系統(tǒng)可靠性評估是電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計和運(yùn)行的重要輔助工具，能為電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行決策提供重要的決策信息，但如何解決其計算復(fù)雜性，至今仍是一個難題。隨著電力系統(tǒng)不斷向超高壓、遠(yuǎn)距離、大容量等方向發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模不斷變大，這使得發(fā)輸電組合系統(tǒng)可靠性評估的計算復(fù)雜性問題更加突出。因此，如何在保證計算精度的前提下提高計算速度，即如何在計

2、算復(fù)雜性和計算精度之間求得平衡是值得深入研究的問題。 要提高可靠性計算速度，可從兩個方面著手，一方面要盡量減少評估的狀態(tài)數(shù)，另一方面要改進(jìn)事件行為分析算法，提高每一狀態(tài)的評估速度。充裕度等值法實現(xiàn)大型發(fā)輸電組合系統(tǒng)的可靠性等值簡化，其用多狀態(tài)的等值模型代替系統(tǒng)外部電網(wǎng)，從而減小了系統(tǒng)規(guī)模，節(jié)省評估時間。本文針對發(fā)輸電組合系統(tǒng)充裕度評估的計算復(fù)雜性問題進(jìn)行了一系列的研究，主要包括以下幾個方面： (1)對發(fā)輸電組合系統(tǒng)充裕度

3、評估的基本原理和所涉及的主要計算分析，包括潮流計算、系統(tǒng)解列判斷和負(fù)荷削減模型等進(jìn)行了深入分析。采用按比例削減負(fù)荷的策略，基于直流潮流的解析法對2區(qū)域RBTS進(jìn)行充裕度評估，得到系統(tǒng)和節(jié)點(diǎn)相關(guān)可靠性指標(biāo)。 (2)介紹了發(fā)輸電組合系統(tǒng)充裕度等值法的基本原理，并對該方法降低計算復(fù)雜性的原理進(jìn)行了深入分析，基于此給出了充裕度等值模型，通過一個簡單系統(tǒng)和2區(qū)域RBTS的計算分析驗證了該方法能在保證一定計算精度的前提下降低計算復(fù)雜性。

4、 (3)應(yīng)用狀態(tài)截斷法進(jìn)行發(fā)輸電組合系統(tǒng)充裕度評估的計算復(fù)雜性分析，并在此基礎(chǔ)上對發(fā)輸電組合系統(tǒng)充裕度評估的解析法和充裕度等值法進(jìn)行算法復(fù)雜性分析，分析結(jié)果表明：運(yùn)用解析法進(jìn)行發(fā)輸電組合系統(tǒng)充裕度評估其計算時間一般按節(jié)點(diǎn)的四次方到六次方增長(當(dāng)計算階數(shù)更高時，計算時間增長更大)；充裕度等值法雖能在保證計算精度的前提下降低計算復(fù)雜性，但是當(dāng)系統(tǒng)涉及高階事件的計算時，其依然存在評估狀態(tài)數(shù)過多的缺點(diǎn)，所以需進(jìn)行狀態(tài)歸并以減少評估狀態(tài)數(shù)才可

5、能有效計算高階事件。 (4)在分析發(fā)輸電組合系統(tǒng)充裕度等值方法基本原理的基礎(chǔ)上提出發(fā)輸電組合系統(tǒng)可靠性評估的狀態(tài)歸并等值模型。該模型運(yùn)用聚類分析原理實現(xiàn)外部系統(tǒng)可用容量等值狀態(tài)的聚類，運(yùn)用可靠性原理建立類的等值概率、頻率和可用容量模型，該模型能在保證計算精度的前提下大幅度減少評估的狀態(tài)數(shù)。對兩區(qū)域RBTS、兩區(qū)域RTS和川渝電網(wǎng)進(jìn)行可靠性等值分析，算例證實了本文狀態(tài)歸并等值模型能有效降低可靠性計算復(fù)雜性，甚至其計算時間可降低近一