基于運行模式的風電電力系統(tǒng)概率潮流分析.pdf

1、風電并網(wǎng)容量的迅速增大及其具有的強隨機性和不易調(diào)控的特點,給電網(wǎng)運行帶來了越來越大的挑戰(zhàn)。以何種合理的方式對含風電的電力系統(tǒng)運行風險水平進行在線監(jiān)視、對運行方式進行在線優(yōu)化,已經(jīng)成為解決我國風電發(fā)展受限的關鍵問題。在提高風速和風電功率預測精度的基礎上建立合理的負荷側和風電源側的概率模型,以對電網(wǎng)未來時段的概率潮流進行在線分析,是解決這一關鍵問題的重要手段之一。
　　首先,在前人研究的基礎上,提出了一種基于相似風速序列的風速和風電功

2、率超短期預測方法,以提高預測精度。給出了相似風速序列的搜索算法,利用風速具有的日周期變化的特點,排除了不相關樣本的干擾。用平均絕對百分比誤差(MAPE)作為評價指標,對本文提出的方法和時間序列法以及持續(xù)預測法的精度進行對比分析,結果表明本文提出的基于相似風速序列的風速預測方法具有更高的精度。在風速預測的基礎上,還對風電功率的預測進行了討論。基于相似風速序列的風速和風電功率超短期預測方法為后續(xù)研究風電場電源側的運行模式及運行模式特征量間的

3、聯(lián)合概率分布,提供了技術分析工具。
　　然后,分析了將各電網(wǎng)節(jié)點注入功率設想為獨立變量進行概率潮流計算的不合理性,在此基礎上,從運行模式的角度間接考慮各負荷節(jié)點、鄰近的各風電場節(jié)點注入功率間的相關性,并分別統(tǒng)計出不同運行模式下的負荷側和風電場電源側節(jié)點注入功率的聯(lián)合概率分布模型?；诖四Ｐ?分別對相關運行模式下負荷側和風電場電源側功率總量、各子區(qū)域或各節(jié)點功率占總量的比值,進行MonteCarlo抽樣以進行概率潮流計算。IEEE1

4、4節(jié)點系統(tǒng)算例表明:基于運行模式的節(jié)點注入功率聯(lián)合概率模型,能夠同時考慮到功率總量、各子區(qū)域或各節(jié)點注入功率的概率特性以及它們之間的相關性,計算出的概率潮流結果更具可信度。
　　最后,探討了基于運行模式的注入功率聯(lián)合概率分布與概率潮流在電網(wǎng)運行方式在線調(diào)整中的應用。在運行模式特征量間的聯(lián)合概率分布的指導下進行抽樣,經(jīng)較少次數(shù)的潮流計算便獲得了系統(tǒng)概率意義上的運行狀態(tài),并在此基礎上統(tǒng)計得到了各節(jié)點電壓幅值和支路潮流的CDF曲線和概率

5、指標。算例表明,本文提出的方法極大地減少了需要考慮的電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的數(shù)量,明顯降低了計算量,為概率潮流工具在電力系統(tǒng)運行風險在線評估以及運行方式在線優(yōu)化中的實際應用提供了切實可行的技術途徑。
　　本文工作得到了國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)重大項目《高滲透率間歇性能源的區(qū)域電網(wǎng)關鍵技術研究和示范》(2011AA05A105)、國家電網(wǎng)公司科技創(chuàng)新重大專項《大電網(wǎng)規(guī)劃與運行控制技術深化研究》(SGCC-MPLG-023-20