基于運(yùn)行模式的風(fēng)電電力系統(tǒng)概率潮流分析

【摘要】：風(fēng)電并網(wǎng)容量的迅速增大及其具有的強(qiáng)隨機(jī)性和不易調(diào)控的特點(diǎn)，給電網(wǎng)運(yùn)行帶來(lái)了越來(lái)越大的挑戰(zhàn)。以何種合理的方式對(duì)含風(fēng)電的電力系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行在線監(jiān)視、對(duì)運(yùn)行方式進(jìn)行在線優(yōu)化，已經(jīng)成為解決我國(guó)風(fēng)電發(fā)展受限的關(guān)鍵問(wèn)題。在提高風(fēng)速和風(fēng)電功率預(yù)測(cè)精度的基礎(chǔ)上建立合理的負(fù)荷側(cè)和風(fēng)電源側(cè)的概率模型，以對(duì)電網(wǎng)未來(lái)時(shí)段的概率潮流進(jìn)行在線分析，是解決這一關(guān)鍵問(wèn)題的重要手段之一。 首先，在前人研究的基礎(chǔ)上，提出了一種基于相似風(fēng)速序列的風(fēng)速和風(fēng)電功率超短期預(yù)測(cè)方法，以提高預(yù)測(cè)精度。給出了相似風(fēng)速序列的搜索算法，利用風(fēng)速具有的日周期變化的特點(diǎn)，排除了不相關(guān)樣本的干擾。用平均絕對(duì)百分比誤差（MAPE）作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)本文提出的方法和時(shí)間序列法以及持續(xù)預(yù)測(cè)法的精度進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明本文提出的基于相似風(fēng)速序列的風(fēng)速預(yù)測(cè)方法具有更高的精度。在風(fēng)速預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，還對(duì)風(fēng)電功率的預(yù)測(cè)進(jìn)行了討論?；谙嗨骑L(fēng)速序列的風(fēng)速和風(fēng)電功率超短期預(yù)測(cè)方法為后續(xù)研究風(fēng)電場(chǎng)電源側(cè)的運(yùn)行模式及運(yùn)行模式特征量間的聯(lián)合概率分布，提供了技術(shù)分析工具。 然后，分析了將各電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)注入功率設(shè)想為獨(dú)立變量進(jìn)行概率潮流計(jì)算的不合理性，在此基礎(chǔ)上，從運(yùn)行模式的角度間接考慮各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)、鄰近的各風(fēng)電場(chǎng)節(jié)點(diǎn)注入功率間的相關(guān)性，并分別統(tǒng)計(jì)出不同運(yùn)行模式下的負(fù)荷側(cè)和風(fēng)電場(chǎng)電源側(cè)節(jié)點(diǎn)注入功率的聯(lián)合概率分布模型。基于此模型，分別對(duì)相關(guān)運(yùn)行模式下負(fù)荷側(cè)和風(fēng)電場(chǎng)電源側(cè)功率總量、各子區(qū)域或各節(jié)點(diǎn)功率占總量的比值，進(jìn)行Monte Carlo抽樣以進(jìn)行概率潮流計(jì)算。IEEE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)算例表明：基于運(yùn)行模式的節(jié)點(diǎn)注入功率聯(lián)合概率模型，能夠同時(shí)考慮到功率總量、各子區(qū)域或各節(jié)點(diǎn)注入功率的概率特性以及它們之間的相關(guān)性，計(jì)算出的概率潮流結(jié)果更具可信度。 最后，探討了基于運(yùn)行模式的注入功率聯(lián)合概率分布與概率潮流在電網(wǎng)運(yùn)行方式在線調(diào)整中的應(yīng)用。在運(yùn)行模式特征量間的聯(lián)合概率分布的指導(dǎo)下進(jìn)行抽樣，經(jīng)較少次數(shù)的潮流計(jì)算便獲得了系統(tǒng)概率意義上的運(yùn)行狀態(tài)，并在此基礎(chǔ)上統(tǒng)計(jì)得到了各節(jié)點(diǎn)電壓幅值和支路潮流的CDF曲線和概率指標(biāo)。算例表明，本文提出的方法極大地減少了需要考慮的電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)量，明顯降低了計(jì)算量，為概率潮流工具在電力系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)在線評(píng)估以及運(yùn)行方式在線優(yōu)化中的實(shí)際應(yīng)用提供了切實(shí)可行的技術(shù)途徑。 本文工作得到了國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）重大項(xiàng)目《高滲透率間歇性能源的區(qū)域電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究和示范》（2011AA05A105）、國(guó)家電網(wǎng)公司科技創(chuàng)新重大專項(xiàng)《大電網(wǎng)規(guī)劃與運(yùn)行控制技術(shù)深化研究》（SGCC-MPLG-023-2012）和國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目《大電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與防控決策技術(shù)研究》的資助。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)速和風(fēng)電功率預(yù)測(cè) 概率潮流 聯(lián)合概率分布 運(yùn)行模式 在線調(diào)整
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TM614
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 風(fēng)速和風(fēng)電功率預(yù)測(cè)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.2 概率潮流方法研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 國(guó)內(nèi)外在該方向上有待深入研究的問(wèn)題16-17
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 第2章 基于相似序列的風(fēng)速和風(fēng)電功率超短期預(yù)測(cè)18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 風(fēng)速預(yù)測(cè)精度評(píng)價(jià)指標(biāo)18-19
• 2.3 風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速統(tǒng)計(jì)規(guī)律分析19-21
• 2.3.1 風(fēng)速的年變化規(guī)律19-20
• 2.3.2 各月風(fēng)速的威布爾分布擬合20
• 2.3.3 風(fēng)速的日統(tǒng)計(jì)規(guī)律20-21
• 2.4 基于 ARMA 模型的風(fēng)速預(yù)測(cè)方法21-23
• 2.4.1 ARMA 模型介紹21-22
• 2.4.2 ARMA 模型參數(shù)估計(jì)方法22
• 2.4.3 ARMA 模型定階方法22-23
• 2.5 基于相似風(fēng)速序列的超短期風(fēng)速預(yù)測(cè)方法23-25
• 2.5.1 相似風(fēng)速序列搜索算法23-24
• 2.5.2 基于相似風(fēng)速序列的風(fēng)速預(yù)測(cè)24-25
• 2.6 風(fēng)速超短期預(yù)測(cè)算例25
• 2.7 風(fēng)速預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)25-27
• 2.8 本章小結(jié)27-28
• 第3章 基于運(yùn)行模式的注入功率聯(lián)合概率分布與概率潮流計(jì)算28-42
• 3.1 引言28-29
• 3.2 節(jié)點(diǎn)功率獨(dú)立的概率潮流不合理性分析29-31
• 3.3 基于運(yùn)行模式的注入功率聯(lián)合概率分布31-36
• 3.3.1 負(fù)荷側(cè)注入功率聯(lián)合概率模型的建立31-33
• 3.3.2 風(fēng)電源側(cè)注入功率聯(lián)合概率模型的建立33-35
• 3.3.3 注入功率聯(lián)合概率分布的生成35-36
• 3.4 基于注入功率聯(lián)合概率分布的抽樣方法36-37
• 3.5 算例分析37-40
• 3.6 本章小結(jié)40-42
• 第4章 概率潮流在電網(wǎng)運(yùn)行方式在線調(diào)整中的應(yīng)用42-51
• 4.1 引言42-43
• 4.2 基于概率潮流的電網(wǎng)運(yùn)行方式在線調(diào)整43-45
• 4.2.1 基于概率潮流的電網(wǎng)運(yùn)行方式在線調(diào)整的控制流程43-44
• 4.2.2 電網(wǎng)運(yùn)行方式在線調(diào)整方法44-45
• 4.3 算例分析45-50
• 4.3.1 算例參數(shù)45-46
• 4.3.2 概率指標(biāo)計(jì)算結(jié)果46-48
• 4.3.3 運(yùn)行方式調(diào)整結(jié)果48-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 結(jié)論51-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果57-59
• 致謝59

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

幾種概率潮流模型的準(zhǔn)確性比較分析    張建芬,王克文,宗秀紅,謝志棠

保留潮流方程非線性的電力系統(tǒng)概率潮流計(jì)算    黃進(jìn)安,吳惟靜

包含統(tǒng)一潮流控制器的概率潮流研究    丁明,查軼美,李生虎

電氣化鐵道系統(tǒng)概率潮流算法研究    池云莉,何天健,梁嘉杰

多運(yùn)行方式下發(fā)電機(jī)變量的概率特性計(jì)算    胡金磊;張堯;郭力;謝惠藩;

現(xiàn)代電力市場(chǎng)下網(wǎng)損算法探討    袁忠軍

電力市場(chǎng)概率網(wǎng)損分析    王珂,連鴻波

電壓穩(wěn)定分析的二階概率連續(xù)潮流法    宗秀紅,王克文,張建芬,董泰福

交流模型下電力系統(tǒng)概率潮流計(jì)算    林海源;

基于概率潮流的多運(yùn)行方式下發(fā)電機(jī)功角的暫態(tài)過(guò)程分析    武東亞;王克文;馬潔;

概率潮流在靜態(tài)安全分析中的應(yīng)用    張傳成;董雷;

考慮負(fù)荷不確定的10kV配電網(wǎng)規(guī)劃研究綜述    張亞璇;唐巍;

各類小電流選線裝置在工程應(yīng)用中的研究    沈冰;

HL-2A裝置ECRH期間等離子體芯部MHD行為    董云波;劉儀;鄧瑋;付炳忠;黃源;孫紅娟;周俊;楊青巍;

輸出功率20.5W紫外全固態(tài)激光器    於祖蘭;

大功率脈沖Nd:YAG激光器    劉學(xué)勝;鄢歆;邱運(yùn)淘;武強(qiáng);王智勇;左鐵釧;

n路二進(jìn)制功率混合器的合成效率研究    杭靠文;李學(xué)博;

94GHz高效率固態(tài)脈沖功率合成器研究    曹舟;唐小宏;吳濤;

船舶電網(wǎng)中潮流計(jì)算方法研究    費(fèi)翔;

新一代天氣雷達(dá)回波強(qiáng)度定標(biāo)步驟及調(diào)整方法    李建勇;敖振浪;周欽強(qiáng);雷衛(wèi)延;

獻(xiàn)給家鄉(xiāng)的感悟    本報(bào)記者 王歡　實(shí)習(xí)生 謝蔚

晉豐公司節(jié)電三措施降耗顯成效    王志勇

東北電科院兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目通過(guò)國(guó)網(wǎng)驗(yàn)收    特約記者 徐智

大停電原本應(yīng)該發(fā)生在冬季    何屹

加強(qiáng)電力建設(shè)管理　確保電力供應(yīng)安全    記者 李自良、趙承

電力改革的美國(guó)啟示錄：能源巨頭邁朗為何敗退中國(guó)    本報(bào)記者張文強(qiáng)

電網(wǎng)安全運(yùn)行保障更有力    沈偉民　徐振軍

一伸手換來(lái)安全一萬(wàn)天    李靜松

武建東：奧巴馬新政將令美能源體系脫胎換骨    本報(bào)記者 陳其玨

美加大停電 促動(dòng)我國(guó)電力安全產(chǎn)業(yè)    康 潛

基于概率潮流的間歇性電源優(yōu)化配置研究    鄧威

含電動(dòng)汽車的電力系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題研究    李高望

考慮負(fù)荷和風(fēng)電隨機(jī)變化的電力系統(tǒng)概率最優(yōu)潮流問(wèn)題研究    李雪

含風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)分析方法研究    李俊芳

含大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)電力系統(tǒng)的運(yùn)行與規(guī)劃方法研究    陳雁

電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性分析與評(píng)價(jià)理論研究    王勇

含分布式電源的配電系統(tǒng)電能質(zhì)量概率評(píng)估    張喆

城市軌道交通列車運(yùn)行過(guò)程優(yōu)化及牽引供電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真    劉煒

基于安全域的輸電系統(tǒng)概率安全與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估    王東濤

多管并聯(lián)等離子體反應(yīng)器氫氧合成過(guò)氧化氫及其用于丙烯催化環(huán)氧化反應(yīng)的研究    趙劍利

基于運(yùn)行模式的風(fēng)電電力系統(tǒng)概率潮流分析    段煉

考慮節(jié)點(diǎn)相關(guān)性的概率潮流    落麗媛

基于概率潮流和混合粒子群優(yōu)化的儲(chǔ)能容量配置研究    馬璐瑤

重要抽樣法在概率潮流中的應(yīng)用    周陽(yáng)洋

含高滲透率分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)的配電網(wǎng)概率潮流分析    胡曉東

基于兩點(diǎn)估計(jì)法的電力系統(tǒng)概率潮流計(jì)算    王曉龍

含風(fēng)電場(chǎng)電力系統(tǒng)的概率潮流    程衛(wèi)東

基于概率分析的電力系統(tǒng)靜態(tài)N-1校驗(yàn)    王永輝

電力市場(chǎng)概率網(wǎng)損分析    王珂

基于電力市場(chǎng)的概率潮流分析和網(wǎng)損研究    李洪生