基于蒙特卡洛模擬的電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行風(fēng)險評估研究.pdf

1、隨著我國電力系統(tǒng)向超高壓、遠(yuǎn)距離、大容量和區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢，大量新技術(shù)新設(shè)備的應(yīng)用以及電力市場機(jī)制的逐步確立，現(xiàn)代電網(wǎng)已經(jīng)是一個高度復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)，元件隨機(jī)故障導(dǎo)致大面積停電的風(fēng)險也在日益增加，停電事故也往往會造成經(jīng)濟(jì)與社會效益的巨大損失，并同時引發(fā)的后果越來越嚴(yán)重;而且隨著電力市場的推進(jìn)，市場運(yùn)作的隨機(jī)性使得電網(wǎng)運(yùn)行方式變化頻繁。種種隨機(jī)因素從本質(zhì)上反映了電網(wǎng)運(yùn)行的不確定性，使得調(diào)度運(yùn)行人員難以量化電網(wǎng)的真實風(fēng)險，并由此面臨日益增大

2、的壓力。因此，準(zhǔn)確、快速、全面的電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行風(fēng)險評估對電力系統(tǒng)的規(guī)劃、運(yùn)行和電能交易等多個方面都具有十分重要的意義。
　　 電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行風(fēng)險評估的基本步驟主要包括:系統(tǒng)狀態(tài)選擇，系統(tǒng)狀態(tài)分析，系統(tǒng)風(fēng)險指標(biāo)計算以及調(diào)度運(yùn)行方式選擇。系統(tǒng)狀態(tài)的選擇一般是通過解析枚舉法或蒙特卡洛模擬法來確定發(fā)電機(jī)組、變壓器、線路等元件的運(yùn)行狀態(tài)，從而由元件的運(yùn)行狀態(tài)來構(gòu)成整個復(fù)雜系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài);系統(tǒng)狀態(tài)分析主要是在所選擇的狀態(tài)下，對電力系統(tǒng)進(jìn)行潮流計

3、算;系統(tǒng)風(fēng)險指標(biāo)計算是指通過多次模擬或枚舉狀態(tài)的累積，更新可靠性指標(biāo)，而得到最后指標(biāo)值的過程。每次系統(tǒng)狀態(tài)的選取都將改變系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。調(diào)度運(yùn)行方式的選擇是采用風(fēng)險評估方法對多個電網(wǎng)運(yùn)行方式進(jìn)行風(fēng)險評估，并選擇最低風(fēng)險的運(yùn)行方式。
　　 本文對電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行風(fēng)險評估的基本方法進(jìn)行了深入的研究，采用基于非序貫蒙特卡洛法建立了電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行風(fēng)險評估的數(shù)學(xué)模型，利用發(fā)電機(jī)和負(fù)荷有功功率作為控制變量，將總風(fēng)險指標(biāo)值作為目標(biāo)函數(shù)，通過非線性

4、規(guī)劃方法求解系統(tǒng)故障所造成的負(fù)荷損失。利用局部風(fēng)險信息確定電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)。最后通過對IEEE-RTS79測試系統(tǒng)進(jìn)行分析，驗證了所提方法的有效性。論文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面:
　　 1.本文介紹了電力系統(tǒng)元件的停運(yùn)模型;序貫蒙特卡洛仿真、非序貫蒙特卡洛仿真以及狀態(tài)轉(zhuǎn)移抽樣等三種基本的蒙特卡羅概率仿真算法的原理和特點，在此基礎(chǔ)上論述了基于蒙特卡羅方法的電力系統(tǒng)可靠性評估算法的基本原理、基本步驟和主要指標(biāo)。
　　 2.建

5、立了發(fā)輸電組合系統(tǒng)的風(fēng)險評估的模型和算法，通過蒙特卡洛狀態(tài)抽樣法獲取系統(tǒng)狀態(tài);解析分析所得系統(tǒng)狀態(tài)，其中涉及到直流潮流計算，判斷元件是否過載計算，深度搜索判斷系統(tǒng)是否解鏈計算，最優(yōu)負(fù)荷削減的計算;最后累加形成系統(tǒng)和各負(fù)荷點的可靠性指標(biāo)。
　　 3.建立了電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行風(fēng)險評估的完整算法流程和指標(biāo)體系，在VC++6.0平臺上完成了基于蒙特卡羅法的電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行風(fēng)險評估程序的編寫。最后將此評估程序運(yùn)用到IEEE-RTS79系統(tǒng)的調(diào)度運(yùn)行