交直流混合电力系统概率稳定性研究

交直流混合电力系统概率稳定性研究

黄凯[1]2002年在《交直流混合电力系统概率稳定性研究》文中认为本文采用了非序贯蒙特卡罗仿真方法,提出了交直流混合系统概率稳定性评估的模型和算法,建立了完整的风险指标体系。具体工作如下: 1.完善了直流输电系统的建模和调节控制系统的仿真。在换流器准稳态模型的基础上考虑了直流系统的负序阻抗,能满足电压不对称条件下交直流混合系统计算的速度与精度要求。 2.完成了交直流混合系统的潮流和暂态稳定计算的建模和软件设计。能处理2阶到6阶的发电机模型和2种负荷模型。 3.建立了输电系统的各种故障模式的概率模型和仿真方法,如:线路开路、线路短路、母线短路、断路器接地、断路器拒分、断路器拒合、重合闸拒合、换相失败、3-4运行方式等。 4.能模拟电力系统的各种紧急控制措施,如低频/低压减载、各种切机、快速调整汽门、励磁控制、低电压限电流、直流线路重启动等。并讨论了各种紧急控制措施对交直流混合系统概率稳定性的影响。 5.建立了系统层、变电站层可靠性评估指标体系,如失稳概率、失稳次数、切负荷概率、切负荷功率、切机概率等。 6.以多个系统为例,验证了本文所述模型和算法的正确性和有效性;提出了进一步的研究方向。

吴玥[2]2012年在《含风电机组的交直流混合电力系统无功优化研究》文中研究指明风电和直流输电的应用日益广泛,但风电机组并网运行时需要吸收大量的无功功率,交直流混合系统的换流器工作时也需要消耗较多的无功功率,传统的无功优化方案已不能很好的适应现今复杂的电网结构,因此需要根据风电机组运行特性,交直流混合系统的特点,确定合理的无功优化方案来降低网损、提高电压质量和系统稳定性。由于无功优化是一个多变量多约束的非线性规划问题,控制变量既有连续变量又有离散变量,优化过程非常复杂,本文采用了智能优化算法中的粒子群优化算法来求解;针对基本粒子群优化算法容易陷入局部最优的缺点,引入混沌变量,利用混沌系统的随机性、遍历性和规律性,提高种群的多样性,较好的避免早熟问题,改进的混沌粒子群算法更易于找到全局最优解。针对风电并网引起的电压波动问题,选取传统的网损最小为目标函数的同时考虑系统的电压稳定裕度,使无功优化后系统具有较好的经济性和安全性;由于风速的随机性,应用场景分析法利用风速的统计特征将不确定的场景转变为多个典型场景进行无功优化,可以获得期望值意义上的最优;最后利用含风电机组的IEEE118节点系统进行算例分析,验证了所提模型及算法的有效性。研究成果对于地区电网无功优化、降低网损、及可靠运行具有理论和实际指导意义。

楚明娟[3]2017年在《基于蒙特卡洛序贯仿真的生产模拟算法与应用研究》文中研究指明为了经济社会的可持续发展,能源的持续供应,新能源在电力系统中得到大力普及推广。以高比例新能源发电为特色的现代电力系统呈现出传统电力系统所没有的新态势,也表现出很多新问题,比如含大规模风电接入电力系统的风电消纳、系统调峰问题,交直流混合微电网的配置、运行优化问题等。基于此,将已经在传统电力系统中广泛使用的蒙特卡洛方法运用到现代电力系统中,解决现代电力系统面临的新问题、新挑战,既可以为蒙特卡洛模拟法的应用注入活力,又可以为现代电力系统的理论研究和应用提供有效的工具。本文首先对蒙特卡洛模拟法进行了介绍,阐述了现代电力系统中存在的不确定性因素概率建模方法,在此基础上对大电网及交直流混合微电网发展过程中出现的问题进行解决。对于含大规模风电接入的电网,基于蒙特卡洛模拟法提出电力系统随机生产模拟试探算法,方便地考虑电力系统运行的时序性,较为详细的计及电力系统运行中存在的各种约束及不确定性因素,在得到传统随机生产模拟可靠性指标的同时,可对风电消纳能力进行可靠评估,为风电大规模并网消纳提供参考。针对交直流混合微电网,文中基于蒙特卡洛模拟法建立了考虑不确定性因素的交直流混合微电网运行优化模型,通过仿真模拟得到评价指标的概率分布情况及显着影响因素,为不确定性因素的精确预测、交直流混合微电网优化模型的简化提供依据,进而为交直流混合微电网的运行优化提供参考。

贾庆宇[4]2018年在《含风电场交直流混联系统的概率小干扰稳定性研究》文中研究表明目前高压直流输电技术广泛运用于区域电网互联,交直流系统间的相互作用势必对整个系统的小干扰稳定性造成影响,直流的加入使电力系统的结构变复杂,小干扰稳定建模困难,难以通过模态分析定量地描述系统的稳定状态。与此同时,近几年风电发展迅猛,大规模风电并网成为常态,一方面风机引入的轴系振荡危害系统稳定性,且由于风机控制的复杂性,针对轴系振荡的产生机理和抑制研究还不够深入;另一方面风电出力的随机波动增加了系统运行方式的不确定性,确定运行方式下的小干扰稳定研究存在着一定的局限性。基于此,本文采用概率法研究多运行方式下含双馈风电场交直流混联系统的小干扰稳定性,包含双馈风机轴系振荡、区内和区间低频振荡问题。研究的主要工作如下:(1)采用模块化建模的思想,利用插入式建模方法(PMT)建立包含LCC型直流系统准稳态模型、同步发电机六阶模型、励磁系统及原动机模型、网络和负荷模型在内的交直流混联系统,解决交直流系统模态分析建模困难的问题。(2)考虑同步机出力变化和负荷波动两种随机因素,运用混合中心矩与累加量结合的方法计算系统在任意分布下的概率潮流;结合概率潮流和建立的PMT模型形成状态矩阵,计算特征根参与因子、机电相关比辨识低频振荡模态,计算包括特征根实部及阻尼比的概率分布;从而研究直流系统并入对交流系统小干扰稳定性的影响。(3)为利用直流功率的快速可控为交流系统提供附加阻尼抑制低频振荡。本文基于极点配置法设计了以交流传输线功率为输入信号的直流功率调制控制器(DCM),并与利用中心频率法设计的电力系统稳定器(PSS)的控制效果进行对比,根据控制效果提出DCM和PSS参数协调的原则。(4)利用插入式建模技术在原系统基础上形成包含双馈风电场的交直流混联系统模型,同时在考虑风电出力波动、同步机出力变化和负荷波动叁种随机因素下,基于五机两区域系统研究双馈风电并网后的系统的轴系振荡和低频振荡。针对轴系振荡的弱阻尼进行了详细的机理分析,并依此设计了一种以风机转差率为输入信号设计的轴系稳定器抑制轴系振荡。在此基础上研究了轴系稳定控制器、DCM、PSS叁种稳定器对系统低频振荡和轴系振荡改善效果的异同。根据控制效果提出叁种控制器共同抑制的参数设计方法,更好地改善系统的小干扰稳定性。

孔力, 裴玮, 叶华, 张学, 厉泽坤[5]2017年在《交直流混合配电系统形态、控制与稳定性研究》文中进行了进一步梳理交直流混合配电系统通过引入具有高度可控性和灵活性的柔性直流技术,从结构上改变了目前配电网的联络和供电方式,能够较好地解决目前大型交流配电网存在的各种问题,是未来配电网络的发展方向和战略选择。本文从系统形态、运行控制和稳定性叁个方面,总结了交直流混合配电系统的国内外研究现状以及目前研究存在问题,最后本文展望了未来交直流配电网重点发展的关键技术。

娄素华[6]2005年在《现代电力系统优化模型及其相关算法研究》文中研究指明随着现代电力工业向大系统、超高压、远距离、大容量发展,电力网架结构和运行方式更加复杂,系统运行的各种约束条件日益强化。在这种情况下,电力系统优化问题出现了很多新的特点和要求,采用传统的优化模型以及常规优化方法求解存在很大难度。根据现代电力系统的特点和发展趋势,深入研究电力系统现代应用技术的特性,发展和完善现代电力系统优化模型和实用算法是当前电力系统研究和工程实践的重要课题之一。本论文针对现代电力系统优化中的若干问题及其实用算法进行了深入的研究,主要内容涉及水火电混合系统有功功率的优化运行,无功补偿配置规划,多目标无功优化运行,交直流混合系统的经济运行问题; 以及基于PSO 算法的优化求解技术,包括改进的离散微粒群算法、并行微粒群算法和多目标微粒群算法等新颖的实用化算法等方面。围绕以上课题,本文主要进行了以下研究工作:从系统的全局优化观点出发,建立了考虑限能电站约束的水火电协调优化运行的数学模型。采用水电机组调峰运行的水火电协调策略,处理水火电之间的协调调度问题,提出了可双向加速的改进变步长搜索算法确定水电机组的发电计划。为了有效求解火电机组启停优化问题,本文根据PSO 算法的收敛条件,提出了一种改进的离散微粒群优化算法(DPSO),通过改进微粒位置的更新规则、引入无希望/重希望准则以及启发式拟变异机制,克服了PSO 易于陷入局部最优的缺点,保证搜索在问题的可行域内进行。对两个算例系统的仿真计算及与其它方法的比较表明,该算法在搜索精度和搜索速度方面均具有很大的优越性。根据现代电网的特点和无功电源建设的实践经验,建立了考虑有功网损发电补偿费用、电能损失费用、无功补偿建设费用的完善的无功补偿配置规划模型,且在计算无功补偿费用时考虑了投资费用和固定安装费用,使模型在经济性评价方面更具合理性和实用性。优化模型的约束条件不仅考虑了常规的基波潮流约束、电压上下限约束、补偿装置容量约束,变压器抽头位置约束,还计及了谐波电压最大畸变率的约束,可使模型满足系统的运行安全性和电能质量的要求。根据模型的特点,提出了包括编码方案、初始解的生成、适应度计算和非均匀变异算子设计的改进PSO 算法。在该方法中,染色体的编码采用按电压的等级分段编码的方案,这样可以对不同电压等级采用不同的变异算子和进行不同精度的搜索,提高算法的优化效率。针对大系统优化计算时搜索速度慢、解的精度低的缺点,文中提出了变群体规模的并行PSO 算法和基于自

参考文献:

[1]. 交直流混合电力系统概率稳定性研究[D]. 黄凯. 合肥工业大学. 2002

[2]. 含风电机组的交直流混合电力系统无功优化研究[D]. 吴玥. 华北电力大学. 2012

[3]. 基于蒙特卡洛序贯仿真的生产模拟算法与应用研究[D]. 楚明娟. 合肥工业大学. 2017

[4]. 含风电场交直流混联系统的概率小干扰稳定性研究[D]. 贾庆宇. 上海电力学院. 2018

[5]. 交直流混合配电系统形态、控制与稳定性研究[J]. 孔力, 裴玮, 叶华, 张学, 厉泽坤. 电工电能新技术. 2017

[6]. 现代电力系统优化模型及其相关算法研究[D]. 娄素华. 华中科技大学. 2005

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