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基于概率建模的电网安全性风险评估

作　者: 李俊芳
导　师: 张步涵
学　校: 华中科技大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 电力系统静态安全风险评估暂态稳定分析风险指标时域仿真蒙特卡洛模拟
分类号: TM743
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着现代电力需求的持续和快速增长,电力系统面临着开发大容量远距离输电和区域电网互联等艰巨任务。面对现代电网日益复杂的运行特性,传统的电网安全评估方法逐渐暴露出弊端。基于风险理论和概率建模的安全评估方法既能够考虑系统的不确定因素,又能将事故发生的概率和后果相结合,能有效评估系统安全运行水平。本文从静态安全分析和暂态稳定分析两个角度分别展开深入探讨,通过建立电网元件的概率模型,建立和选择合适的可能性和严重度指标,采用相应的风险评估方法计算指标,定量地分析系统的静态安全和暂态稳定两个方面的风险。本文采用概率潮流算法从模拟法的角度评估系统静态安全风险。模拟法主要采用蒙特卡洛模拟。在建立系统模型方面,本文提出了考虑随机变量相关性的概率模型。在应用于规划方面时,将发电机出力考虑成由停运率决定的离散概率分布,将负荷考虑成以年均值为期望、年波动幅度为标准差的正态分布,并将线路故障模型按照统计的故障类型对应的数据建立相应的概率模型。在应用于运行方面时,将发电机出力考虑成依据负荷变化、兼顾优化调度的实时运行的离散概率模型,将负荷考虑成以负荷预测值为期望、10%负荷预测误差为标准差的正态分布,线路故障模型依据实时运行故障率建立相应的概率模型。另外,也可以将考虑天气影响得到的参数建立相应的概率模型。本文的蒙特卡洛模拟从周期性或实时运行的角度分别建立系统模型,分析系统的薄弱环节。暂态稳定风险评估采用时域仿真法从模拟法的角度评估系统机电暂态过程的安全风险。本文通过建立发电机和负荷的概率模型,考虑了调速器的调整、含有FACTS元件的交直流混联系统和感应电机元件的影响,对局部系统在线路单一故障和多重故障条件下的发电机摇摆曲线进行稳定判断。本文针对暂态稳定多机系统的临界切除时间提出了预测校正算法,对暂态稳定评估提出了可行的可能性和严重度指标,分析了考虑运行不确定因素下的暂态稳定风险。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 选题背景及其意义  8-9
  1.2 国内外电网风险评估的研究历程  9-11
  1.3 静态和暂态稳定风险评估的研究现状  11-13
  1.4 本文的主要工作  13-15
2 考虑随机变量相关性的静态安全风险评估  15-29
  2.1 系统建模  15-17
  2.2 交流概率潮流风险评估模型和指标  17-19
  2.3 基于蒙特卡洛模拟的交流概率潮流方法  19-20
  2.4 基于MATLAB 平台的模拟  20-28
  2.5 本章小结  28-29
3 考虑故障和不确定因素的暂态稳定风险评估  29-52
  3.1 系统建模  29-33
  3.2 故障前系统预想事故选取  33-35
  3.3 暂态稳定风险评估的指标  35-37
  3.4 基于预测校正法求取临界切除时间  37-41
  3.5 蒙特卡洛抽样的事故集暂稳仿真  41-42
  3.6 基于MATLAB 平台的算例  42-51
  3.7 本章小结  51-52
4 静态安全和暂态稳定的综合预防控制方法探讨  52-59
  4.1 综合预防控制模型  52-55
  4.2 综合预防控制的优化算法  55-56
  4.3 算例及其分析  56-57
  4.4 本章小结  57-59
5 总结与展望  59-61
  5.1 全文总结  59
  5.2 今后工作的展望  59-61
致谢  61-62
参考文献  62-66
附录1 发表的论文  66-67
附录2 参与的科研项目  67

基于概率建模的电网安全性风险评估

内容摘要

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