含风力发电的发输配电系统可靠性综合评估.pdf

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1、电力系统"!"#$%&’()$*含风力发电的发输配电系统可靠性综合评估!!风力发电对电力系统可靠性具有一定的影响#考虑风分析了风电场并网对发输电组合系统可靠速随机性和间歇性的特点#建立了服从正态分布的风速概性的影响$并在计及发输电组合系统对配率模型#并在此基础上提出了基于蒙特卡罗模拟法的风电电系统可靠性的影响时$采用多状态节点场可靠性模型$为考虑风电机组对配电系统可靠性的影响#等值模型将发输电组合系统等值为一多状引入发输电组合系统的多状态节点等值模型#实现了含风态节点$充分考虑了各种可能的故障情力发电的发输配电系统可靠性综合评估$应用风速概率模况$实现了含风力发电的发输配电系统可型对

2、国内某风电场进行了出力模拟#并将该风电场与靠性综合评估#,-$"%,./-011023.2$453"/5346&系统相连#实现了含风风电场可靠性模型力发电的,-$"系统可靠性综合评估$彭!鹄$!$$$!$-重庆电力设计院!!-重!谢开贵!王!进!张治桥!田娟娟-4风速的概率模型庆大学电气工程学院高电压与电工新技术教育部重点实验室风速具有随机性和波动性的特点$但大多数地区的风速分布仍然具有一定规!!随着能源危机的到来以及人类对环律$对大量实测数据分析表明$一个地区境保护意识的加强$人类对可再生资源的风速可以用正态分布近似表示!,"$其分的开发和利用越来越广泛$特别是风能布函数为!#"和

3、太阳能#随着风力发电技术的不断发$%’&G&!(%’&8L!+!%$&展$发电成本大幅降低$风力发电已经!!)+成为水电和火电的有力补充#截止到常用的计算机高级程序设计语言$大!"",年底$全世界风电机组的装机容量多只提供了产生在!"$$"区间内连续均已经达到了,7"""CW$预计到!"$!匀分布的独立随机数H的函数$如要产生服从参数为G与+!的正态分布$需作如下年$全世界风电机组总装机容量将超过!$"变换#$$""""CW#我国也具有丰富的风能彭!鹄!工程师资源$到$776年底$已经建成$7个并设H$$H!为!"$$"分布随机数$现网风电场$装机容量达到!",CW#在将其作如下的变

4、换$令未来的几年时间内$我国计划新增风电+’$8!&!M=H$+R>’!)H!%!&关键词!!"#$%&’(装机容量$"""CW以上$并且会出现*风力发电",’!8!&!M=H$+’+=!)H!!!",""##""CW的特大型风电场#再将其做反变换发输配电系统"本文主要针对风电场并网对电力系可靠性综合评估"+H$8L[;&$%’!!&!$e’!"统可靠性的影响$建立了风电场的发电!%,&蒙特卡罗法"可靠性模型$并考虑到风能随机性和波*$&$’!多状态节点"H!8!J:=e."动性的特点$采用序贯蒙特卡罗模拟法,!!)%’$&式%,&中的.为常数#由此可导出国家自然科学基金项目%0",

5、"%"$0’0"0%%"%!&$其密度函数为!!教育部新世纪优秀人才支持计划项目%g3U5&"0&$’$’!(%’$$’!&8L[;%&&&%#&"%4!&#!!)!!!%%"电力电气")**+年第),卷第-.期含风力发电的发输配电系统可靠性综合评估!"#$%&’()$*"电力系统!!比较式%#&与式%$&$可知’$与’!是两个时间较短$而且计划检修可以安排在低风速或无!0"相互独立的服从正态分布的随机变量$因而式风时进行$在可靠性分析时可以不予考虑#因%!&可作为产生标准正态分布随机数的表达式#此$风电机组和常规机组均采用两状态模型$即若要产生服从参数为G与+!的正态分布$则令E8

6、正常运行状态和故障停运状态$已知故障率为(和!修复率为$状态转移图如图!所示#+’$eG或E8+’!eG$因此E为服从参数为G与+,的正态分布$即E为模拟风速#)4风电场出力模型风电机组%W+=(5G$W5B&的出力随风速变化而变化$但是风电机组的出力与风速的关系并不是线性关系$风速与机组出力图)!状态转移图采用序贯蒙特卡罗模拟法$在一个时间跨度之间关系如图$所示#上对每个元件停留在当前状态的持续时间进行抽样$假设元件开始都处于运行状态$且假设元件的失效率服从指数分布#下式给出服从指数分布!4"的状态持续时间的抽样值$/18&M=H1%%&(1$/1@8&

7、M=H1%6&图-!风电机组功率特性曲线,1风电场并网以后$因为其出力的随机性$可式中$H1是对应于第1个元件在!"$$"区间均匀以把风电场的出力#看作一个随机函数$在"#分布的随机数#3#F:[之间变化#风电机组输出功率#3与风速E3的关发输电组合系统等值模型系曲线称为风电机组的实际输出功率特性曲线$!,"其关系可由下式近似表示随着风电场容量的不断增大$风电场不会直"!!!!!!!!!!!"&E3&ER+接接入配电系统$而是通过输电网向配电系统供+%,e