風電并網對電力系統(tǒng)可靠性影響研究.pdf

1、隨著風力發(fā)電技術的不斷發(fā)展和對環(huán)境保護的日益重視，風電單機容量和并網型風電場的規(guī)模都在不斷增加，在電力需求中所占比例也越來越大，這個趨勢致使風力發(fā)電對電網的影響越來越明顯。為了滿足供電需求，保證電網穩(wěn)定運行和供電系統(tǒng)的可靠性，研究分析風資源獨有的特性，評估風力發(fā)電對系統(tǒng)可靠性方面的影響在現(xiàn)實中具有重要的經濟價值。另外本文研究了威布爾模型、時間序列模型等風速序列的多種數學建模方法以及蒙特卡羅模擬法在電力系統(tǒng)可靠性評估中的應用，不僅分析了這

2、些算法的應用特點，還進一步深入研究了其改進型算法，為風電場可靠性評估奠定了理論基礎。
　　本文首先分析了風速序列的多種特征，主要表現(xiàn)在短期波動性、時序連續(xù)型、頻域特性、概率分布特性以及日特性等方面。在MATLAB中建立并仿真實現(xiàn)風速序列的威布爾模型和時間序列模型，經對比分析時間序列模型雖能體現(xiàn)風速在時間上的連續(xù)性，但忽視了時刻值對風速的影響，對此本文開展了初步的探討研究，基于概率測度變換理論提出了一種組合ARMA模型，盡可能多地保

3、留風速序列的特點。
　　然后基于MATLAB軟件，介紹并仿真實現(xiàn)序貫和非序貫蒙特卡羅算法對IEEE-RTS79這一常規(guī)發(fā)輸電系統(tǒng)的可靠性評估，針對傳統(tǒng)抽樣收斂速度較慢的缺點，本文闡述了兩種改進抽樣方法:重要抽樣法和等分散抽樣法，并進行了仿真分析。
　　接著結合風速序列模型建立風電場的可靠性數學模型，該模型考慮了風能隨機性和風電機組故障等不確定因素，然后將之接入到RTS79電力系統(tǒng)中，基于蒙特卡羅算法評估風電場替換常規(guī)機組、風

4、電接入點、風電滲透率、風速大小因素對含風電系統(tǒng)的可靠性水平的影響，為風電場的規(guī)劃與運行奠定理論基礎。
　　風電場容量可信度的計算是確定風電場替代火電廠后可節(jié)約的成本以及確定風電上網電價，進而提高風電場經濟價值的重要基礎。本文基于有效負荷承載能力定義風電場的容量可信度，在非序貫蒙特卡羅算法評估程序的基礎上，采用弦截法進行迭代運算，結合算例詳細分析了不同并網方案對風電場容量可信度的影響。
　　本文對風速序列的數學模型及風力發(fā)電對

5、發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性的影響進行了研究，取得了一定的成果，但是仍有一些不足之處和需要進一步研究的內容，主要有以下幾點:時間序列模型以及本文提出的組合模型在擬合風速序列方面仍有待提高，未來可考慮采用自回歸條件異方差模型(ARCH)或者與神經網絡方法相結合;風電場接入容量過大時，有可能發(fā)生輸電線路的阻塞現(xiàn)象，影響到系統(tǒng)的可靠性，這一問題有待研究;有必要基于某一標準，在評估比較現(xiàn)有風電可信容量定義方法的基礎上，統(tǒng)一并規(guī)范風電場的容量可信度定義。