计及负荷变化的电力系统可靠性改进算法研究

论文摘要

随着国民经济和系统规模的迅速增长,电力系统可靠性评估己成为电力系统规划、设计和运行的重要辅助工具,为电力系统规划和运行提供重要的决策依据。但随着电力系统不断向超高压、远距离、大机组、大容量方向发展,使得可靠性评估变得异常复杂。如何降低计算的复杂性,在保证计算精度的同时提高计算速度,如何处理电力系统可靠性的随机性和模糊不确定性,至今仍是个难题。而负荷预测作为电网规划的前瞻性工作,其结果的准确性直接影响着规划方案的正确性和合理性。但由于负荷预测受多种因素的影响,目前没有任何一种预测方法可以足够精确,因此需要根据预测的特点选择合适的模型和方法。论文研究的主要内容如下:①详细地介绍了大电力系统充裕度评估的指标体系和基本原理,对大电力系统充裕度评估所涉及的主要计算,包括潮流计算和负荷削减策略等进行了深入的分析,并给出了大电力系统充裕度评估的基本算法和程序框图。②分别对比负荷预测中的经典预测方法、传统预测方法和现代预测方法,为合理选择可靠性评估的负荷预测模型及方法提供理论基础。利用回归分析法对某工程实际系统的负荷曲线进行了预测。③利用威布尔分布与负荷密度曲线的相似性,对负荷密度曲线进行拟合,求出负荷的概率密度函数,可以求得任意区间负荷出现的概率。该方法较之传统的分层算法,降低了计算复杂性,并有较高的计算精度。④引入临界负荷水平这一思想,通过计算各状态下系统的临界负荷水平,将各负荷区间与临界负荷进行比较,仅对临界负荷水平以上的各负荷区间进行可靠性分析,从而减少潮流计算时间,提高可靠性评估速度。⑤将临界负荷水平与威布尔分布相结合,提出了计及负荷变化的可靠性评估改进算法。应用该算法对IEEE-RTS24系统和某实际工程系统进行可靠性评估,算例结果验证了算法的正确性和有效性,表明所提改进算法能够真实反映电力系统的可靠性水平,同时具有较快的计算速度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 电力系统可靠性发展概况
• 1.3 大电力系统可靠性评估
• 1.3.1 大电力系统可靠性研究发展概况
• 1.3.2 大电力系统可靠性评估基本方法
• 1.3.3 可靠性评估中负荷影响分析
• 1.4 本文的主要工作
• 2 大电力系统可靠性评估
• 2.1 引言
• 2.2 大电力系统可靠性指标体系
• 2.3 大电力系统可靠性评估基本原理
• 2.4 可靠性评估模型
• 2.4.1 电力系统潮流计算
• 2.4.2 负荷削减策略
• 2.4.3 大电力系统可靠性评估基本算法和程序框图
• 2.5 小结
• 3 负荷预测模型分析
• 3.1 引言
• 3.2 负荷预测的基本原理
• 3.3 常用负荷预测基本方法
• 3.4 负荷曲线预测
• 3.4.1 负荷曲线的特性指标
• 3.4.2 时序负荷曲线的预测
• 3.4.3 回归预测模型的建立
• 3.5 算例
• 3.6 小结
• 4 计及负荷变化的可靠性评估改进算法
• 4.1 引言
• 4.2 负荷的概率分布
• 4.2.1 威布尔分布
• 4.2.2 负荷的概率分布
• 4.2.3 IEEE- RTS 算例
• 4.3 临界负荷水平
• 4.3.1 电力系统的运行状态
• 4.3.2 临界负荷水平的定义
• 4.3.3 临界负荷水平的计算方法
• 4.4 计及负荷变化的可靠性算法
• 4.4.1 算法步骤
• 4.4.2 效率分析
• 4.5 小结
• 5 算例分析
• 5.1 IEEE-RTS 系统
• 5.2 某实际工程系统
• 5.3 小结
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻硕期间发表/已投递的论文
• B. 作者在攻硕期间参加的科研项目