計及天氣影響的風(fēng)電接入系統(tǒng)運行風(fēng)險評估.pdf

1、近年來，幾起大停電事故引發(fā)社會對電力系統(tǒng)安全運行的高度關(guān)注，如何評估系統(tǒng)運行中面臨的各種外部環(huán)境及內(nèi)部參數(shù)等因素對系統(tǒng)風(fēng)險的影響，對電網(wǎng)風(fēng)險防御具有重要意義。隨著全球氣候的變化，極端氣象事件頻發(fā)，惡劣天氣易導(dǎo)致桿塔倒塌、線路斷線、短路等問題從而誘發(fā)系統(tǒng)事故。隨著我國大規(guī)模風(fēng)電的開發(fā)與應(yīng)用，風(fēng)電的波動性給風(fēng)電接入帶來了一系列的難題，加劇了系統(tǒng)風(fēng)險隱患。因此，本文研究天氣條件以及大規(guī)模風(fēng)電波動對系統(tǒng)運行風(fēng)險的影響。
　　首先，建立了反

2、映電力系統(tǒng)實時運行條件和外部環(huán)境的元件綜合停運模型。在發(fā)電側(cè)建立發(fā)電機時變停運模型，在輸電側(cè)建立輸電線天氣相依和過負荷保護的綜合時變停運模型。采用兩狀態(tài)天氣模型描述線路故障率的天氣相依性。建立直流潮流最優(yōu)負荷削減模型進行事故模擬及分析。從系統(tǒng)級和元件級兩個層面計算風(fēng)險指標。
　　其次，進行風(fēng)電場出力特性分析與建模。對華北電網(wǎng)及美國多個風(fēng)電場的海量監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用多時空尺度數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，對風(fēng)電的隨機性、波動性和相關(guān)性展開詳細的統(tǒng)計分析

3、。統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)風(fēng)電功率波動與時間和風(fēng)速具有相關(guān)特征，據(jù)此提出了風(fēng)電功率的條件波動指標，確定其聯(lián)合條件概率分布，從而根據(jù)不同的實時運行條件進行波動值隨機抽樣?；跅l件波動指標建立了風(fēng)電場出力的波動模型，該模型從功率波動角度反映了風(fēng)電功率未來可能偏離預(yù)測值的程度。
　　隨后，提出了風(fēng)電功率波動風(fēng)險指標，從系統(tǒng)側(cè)評估風(fēng)電場功率波動對運行風(fēng)險的貢獻程度。風(fēng)電功率波動風(fēng)險是在考慮發(fā)電機組和輸電線路的隨機停運的系統(tǒng)狀態(tài)下，由于風(fēng)電功率波動偏離計劃

4、值后常規(guī)機組爬坡能力不足造成的棄風(fēng)或失負荷風(fēng)險。風(fēng)電功率的正向波動會帶來棄風(fēng)風(fēng)險，風(fēng)電功率的負向波動會帶來失負荷風(fēng)險，風(fēng)險值的大小與風(fēng)電功率波動值、常規(guī)機組爬坡率和出力邊界有關(guān)。該指標為運行人員平衡風(fēng)場接入的風(fēng)險與收益，制定調(diào)度計劃具有重要意義。
　　最后，采用RTS系統(tǒng)和山東威海電網(wǎng)算例對上述模型進行驗證，結(jié)果表明惡劣天氣會加劇系統(tǒng)風(fēng)險水平。受網(wǎng)絡(luò)約束的影響，不同元件即使處于相同的天氣狀況其風(fēng)險值也不同。風(fēng)電功率正向波動給系統(tǒng)帶