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风光互补综合发电系统可靠性分析

电力系统保护与控制 2013年第1期41卷 102-108页

作者：郭创新张理张金江宗明朱钦浙江大学电气工程学院浙江杭州310027 浙江科技学院浙江杭州310023 上海市南供电公司上海200235

根据风能和太阳能在时间和地域上的天然互补性,综合考虑常规机组的强迫停运,在夏冬季典型日下计算风光互补性在季节和昼夜两方面对于系统充裕度的影响。定义新能源有效带载能力(N-ELCC)描述含新能源的发电系统的负荷承载能力,并给出N-E... 详细信息

根据风能和太阳能在时间和地域上的天然互补性,综合考虑常规机组的强迫停运,在夏冬季典型日下计算风光互补性在季节和昼夜两方面对于系统充裕度的影响。定义新能源有效带载能力(N-ELCC)描述含新能源的发电系统的负荷承载能力,并给出N-ELCC随风光容量比例的变化特性,以及N-ELCC对静态备用容量的影响。算例表明,系统的充裕度及可靠性随风光投入容量比例、季节以及昼夜更替而变化。最后给出算例地区气候环境所适宜的科学新能源发电建议,并可以在保证可靠性满足要求的前提下,减少备用投资,提高其经济性。

关键词：风光互补新能源有效带载能力储能可靠性序贯蒙特卡洛仿真

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含电池储能风电场的发电系统风险评估

太阳能学报 2014年第2期35卷 207-213页

作者：蒋程刘文霞张建华俞悦余加喜刘德先华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 海南电网公司海口570203

考虑风电机组的功率特性和故障率等因素建立单个风机的停运模型,结合风速的自回归滑动平均模型和风电场尾流效应的影响建立风电场的可靠性模型;考虑电池储能的充放电约束、容量约束和故障率建立电池储能系统的可靠性模型,在此基础上,结... 详细信息

考虑风电机组的功率特性和故障率等因素建立单个风机的停运模型,结合风速的自回归滑动平均模型和风电场尾流效应的影响建立风电场的可靠性模型;考虑电池储能的充放电约束、容量约束和故障率建立电池储能系统的可靠性模型,在此基础上,结合风电场不同调度策略建立含电池储能风电场的可靠性模型。考虑常规机组的随机故障和负荷的随机波动,基于序贯蒙特卡洛方法建立含电池储能风电场的发电系统风险评估模型,并给出评估指标。在Matlab中编写相关评估程序,通过对IEEE-RTS 79算例进行仿真,从风险管控方面给出能降低系统风险的电池储能充放电约束、电池储能电量和风电场调度策略,为风电场用电池储能系统的设计和风能调度策略的选取提供重要参考。

关键词：序贯蒙特卡洛仿真风险评估发电系统电池储能风电

基于峰谷电价的家用电动汽车居民小区有序充电控制方法

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电力自动化设备 2015年第6期35卷 17-22页

作者：苏海锋梁志瑞华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室河北保定071003

目前大部分居民小区的供电容量不能满足较多电动汽车充电的需要。提出一种在不增加小区已有配电容量的前提下,满足较大规模家用电动汽车居民小区内有序充电的控制方法。该方法是在私家电动汽车出行规律和普通居民小区生活用电规律的基础... 详细信息

目前大部分居民小区的供电容量不能满足较多电动汽车充电的需要。提出一种在不增加小区已有配电容量的前提下,满足较大规模家用电动汽车居民小区内有序充电的控制方法。该方法是在私家电动汽车出行规律和普通居民小区生活用电规律的基础上,基于峰谷分时电价,最大限度利用谷时段进行充电的有序充电控制方法。采用序贯蒙特卡洛仿真对某居民小区电动汽车充电进行验证,结果证明了所提方法的合理性和实用性。

关键词：电动汽车峰谷分时电价有序充电控制模型序贯蒙特卡洛仿真

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计及保护失效的输电网可靠性评估

电力系统及其自动化学报 2016年第1期28卷 79-85,102页

作者：张占龙么莉雷林绪林济铿魏文辉韩佳兵天津大学电气与自动化工程学院天津300072 国网智能电网研究院北京102200 同济大学电子与信息工程学院上海201804 北京科东电力控制系统有限责任公司北京100085

如何提高输电系统可靠性分析的准确性一直是电力系统可靠性分析的热点课题。基于对保护两类失效、断路器失效及保护系统之间的配合对线路停运的影响分析,首先提出了结合线路完整模型及序贯蒙特卡洛仿真的输电系统可靠性分析新方法;然后... 详细信息

如何提高输电系统可靠性分析的准确性一直是电力系统可靠性分析的热点课题。基于对保护两类失效、断路器失效及保护系统之间的配合对线路停运的影响分析,首先提出了结合线路完整模型及序贯蒙特卡洛仿真的输电系统可靠性分析新方法;然后建立了可计及保护、断路器失效影响的输电线路完整Markov模型;再根据该模型,采用序贯蒙特卡洛方法,对包括一次和二次设备的电力系统状态进行抽样仿真,并计算出各类可靠性指标,实现了完整电力系统的可靠性分析。所建线路状态模型完整,符合实际的运行状况,从而使得基于所提模型得到的系统可靠性分析结果的准确性及可信性更高。算例证明了所提方法的有效性。

关键词：可靠性评估保护失效断路器拒动序贯蒙特卡洛仿真 Markov模型

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考虑停运叠加的主动配电网可靠性评估

现代电子技术 2020年第15期43卷 140-142,147页

作者：李逸琳徐武陶静霍艺文张恩睦云南民族大学电气信息工程学院云南昆明650500

针对以往的主动配电网可靠性评估为了缩短时间,只考虑元件理想的单独停运而牺牲了全面性这一不足,提出利用改进的序贯蒙特卡洛法评估可靠性时充分考虑元件不同停运模式叠加的情况。首先,对配电网设备的故障状态分布进行分析;其次,利用... 详细信息

针对以往的主动配电网可靠性评估为了缩短时间,只考虑元件理想的单独停运而牺牲了全面性这一不足,提出利用改进的序贯蒙特卡洛法评估可靠性时充分考虑元件不同停运模式叠加的情况。首先,对配电网设备的故障状态分布进行分析;其次,利用改进的序贯蒙特卡洛法对停运叠加情况下系统的各项可靠性指标进行仿真分析;最终由实例分析的结果得出所提方法在评估配电网的可靠性时更加全面且快速,从而避免了传统可靠性评估模式导致结果不够真实准确的缺陷。

关键词：主动配电网故障率停运叠加序贯蒙特卡洛仿真粒子滤波可靠性

考虑设备时变故障率的交流地铁牵引变电所可靠性评估研究

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考虑设备时变故障率的交流地铁牵引变电所可靠性评估研究

作者：杨茜茜西南交通大学

学位级别：硕士

交流地铁牵引供电系统由于具有运维方便、电能质量高、运行速度快、满足大运量需求、能够安全高效地将列车再生制动产生的电能反馈回电网而无杂散电流问题等优势,已经成为了当前牵引供电领域中备受瞩目的新系统。在交流地铁逐步应用的... 详细信息

交流地铁牵引供电系统由于具有运维方便、电能质量高、运行速度快、满足大运量需求、能够安全高效地将列车再生制动产生的电能反馈回电网而无杂散电流问题等优势,已经成为了当前牵引供电领域中备受瞩目的新系统。在交流地铁逐步应用的过程中,其可靠性也愈受关注,但目前为止对其可靠性方面的研究寥寥无几,特别是针对整条交流地铁线路上各个变电所的可靠性问题,相关文献极少。因此对交流地铁牵引变电所的可靠性进行评估研究具有十分重要的实际意义。现有的牵引供电系统可靠性分析思路是根据牵引供电设备的故障数据、牵引变电所供电拓扑结构等评估整个变电所的可靠性。但是一般默认系统中设备故障率为服从指数分布的定值,并没有考虑到设备全寿命周期内磨合、磨损、性能退化等具有时间相关性的因素,导致分析结果只能得到一个数值恒定的稳态可用度,这并不能反应牵引供电系统可靠性随时间变化的情况。对于牵引供电系统而言,由于系统长时间的运行,系统关键设备自身全寿命周期内的磨损老化导致设备故障率通常会呈现出时变特性,而不再是定值。为此,论文考虑了设备时变故障率,开展了交流牵引变电所的可靠性评估研究。主要工作如下:交流地铁牵引供电系统介绍。首先,从线路的角度介绍分析了某市新建交流地铁线路的基本结构和线路上变电所之间的主备用关系。其次,从变电所的角度比较分析了线路上四个变电所的拓扑结构和运行方式。最后,为方便后续描述分析,按其组成和结构将这四个变电所分为了三类。牵引供电设备时变故障率分析。首先,按设备所处服役期的不同分析了设备故障率的时变特性。对比指数分布、正态分布、对数正态分布和威布尔分布的特点与适用对象,选取了最符合供电设备故障率特性的威布尔分布作为拟合分布;其次,完成了设备故障数据的获取和预处理、威布尔模型参数估计和拟合优度检验;最后,基于设备的历史统计数据和所建时变故障率模型,计算了变压器、断路器、隔离开关和电缆等设备的时变故障率。基于区块化处理的交流地铁牵引变电所FTA可靠性建模。首先,基于三类交流地铁变电所组成结构及运行方式的分析,按照拓扑结构的串并联关系对每类变电所进行了分区处理;其次,分析了三类变电所中每个区块的供电路径;最后,建立了三类变电所FTA可靠性模型,并通过梳理分析线路上四个变电所的供电区间及主备关系,建立了线路FTA可靠性模型。考虑设备时变故障率的交流地铁牵引变电所可靠性求解及优化。首先,考虑了所内关键设备的时变故障率,分别对三种类型交流地铁牵引变电所及线路的FTA可靠性模型进行了序贯蒙特卡洛仿真求解,得到了每类所及线路的可靠性指标;其次,通过对比分析,找出了变电所薄弱环节;最后,通过针对性降低薄弱环节故障率的方法提高了交流地铁牵引变电所及线路可靠性水平,并进行了验证。论文所做的研究及结果分析表明:准确认知牵引供电设备故障率与服役时间的关系,为交流地铁牵引变电所可靠性评估提供数据支持;在交流地铁牵引变电所可靠性评估中考虑设备时变故障率的影响,可以使所得可靠性指标更贴近实际运行情况。本论文的研究能够帮助地铁运营人员更好地了解交流地铁牵引变电所的运行状态,更加直观地感知其可靠性水平。

关键词：交流地铁牵引变电所可靠性设备时变故障率模型 FTA模型序贯蒙特卡洛仿真

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计及风电场的大电网可靠性模型算法研究

计及风电场的大电网可靠性模型算法研究

作者：刘威重庆大学

学位级别：硕士

随着能源问题和环境问题的日益严峻,世界各国竞相大力发展可再生能源。风电是无需燃料费用的可再生绿色能源,由于其利用成本的低廉和技术的成熟,风电已成为可再生能源中发展最快的、最具有发展前景的一种发电力式。但是与其他常规的火... 详细信息

随着能源问题和环境问题的日益严峻,世界各国竞相大力发展可再生能源。风电是无需燃料费用的可再生绿色能源,由于其利用成本的低廉和技术的成熟,风电已成为可再生能源中发展最快的、最具有发展前景的一种发电力式。但是与其他常规的火电厂、水电厂不同,风电场的输出功率不断波动,大规模风电并网后会对电力系统的安全稳定运行带来一定的影响。为研究风电场并网对电力系统可靠性的影响,本文建立了基于蒙特卡洛仿真的计及风电场的大电网系统可靠性分析模型,充分考虑了风速的随机性及风电机组强迫停运率,对计及风电场的大电网系统进行可靠性评估。本文所作工作如下:①本文简单介绍了风力发电可靠性评估的发展概况、方法和国内外研究现状,认识到对计及风电场大电网系统进行可靠性评估的重要性。②大电网可靠性评估方法可分为解析法和模拟法,其中模拟法由于方法的灵活性和实用性已日益得到重视和应用。模拟法按随机抽样方法的不同而分为非序贯蒙特卡洛仿真、序贯蒙特卡洛仿真和状态转移抽样。本文详细介绍了三种蒙特卡洛仿真方法的基本原理,分析了它们的优缺点。同时,基于序贯蒙特卡洛仿真得到的年可靠性指标样本和非参数概率密度估计技术,论文实现了可靠性指标的概率密度估计,探索了从可靠性指标内在分布规律和结构特征出发深刻揭示电网风险特性的新思路。通过对RBTS和IEEE-RTS79可靠性测试系统的评估分析,验证了所提方法的正确性和有效性。③风速预测是风电场规划设计中的重要工作。考虑风速时序性和自相关性的特点,采用时间序列法建立了风速序列预测模型,在算例中,将预测风速的分布特性与实际风速分布特性相比较,验证了自回归移动平均模型用于风电场风速预测的可行性。④根据风速序列预测模型,结合常规机组、线路和变压器等的状态模型,建立了基于序贯蒙特卡洛仿真的风电场可靠性模型,该模型充分考虑了风能随机性和风电机组强迫停运率等不确定因素,将该模型应用于计及风电场的大电网系统,按照在满足系统安全约束条件的前提下充分利用风电的原则,对计及风电场的大电网系统进行可靠性评估。⑤将风电场的可靠性模型与电力系统模型相结合,提出基于序贯蒙特卡洛方法评估计及风电场的大电网系统可靠性,研究了风电场并网、风电场穿透功率、风电场选址以及风速变化对电网可靠性的影响,为风电场的规划与运行奠定理论基础;另外,基于核密度估计技术得到了可靠性指标的概率密度分布,对几种方案可靠性指标的概率密度分布进行了比较,实现了对计及风电场的大电网风险更深入和完整的认知。

关键词：风电场大电网序贯蒙特卡洛仿真核密度估计自回归移动平均模型

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提高风电消纳能力的储能优化配置方法

广东电力 2015年第12期28卷 19-24页

作者：陆秋瑜胡伟广东电网有限公司电力调度控制中心广东广州510060 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

针对提高风电消纳能力的储能优化配置问题,提出了综合考虑风储系统、常规机组和电网相互关系的储能随机规划模型。模型首先通过序贯蒙特卡洛仿真法准确模拟了风储联合系统的长期运行特性,然后利用模拟数据计算风电场弃风比例指标,进而... 详细信息

针对提高风电消纳能力的储能优化配置问题,提出了综合考虑风储系统、常规机组和电网相互关系的储能随机规划模型。模型首先通过序贯蒙特卡洛仿真法准确模拟了风储联合系统的长期运行特性,然后利用模拟数据计算风电场弃风比例指标,进而提出了以弃风比例为约束、投资成本最小的储能功率和容量配比优化方法。基于IEEE RTS系统进行了仿真计算,模拟结果体现了风电场弃风的季节性和日特性,验证了所提模型的有效性,并进一步讨论了储能类型和风电时空特性对储能配置方案的影响。

关键词：储能配置风电消纳随机规划序贯蒙特卡洛仿真弃风比例

基于序贯仿真和概率密度分析的四川电网可靠性评估

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四川电力技术 2010年第4期33卷 5-8页

作者：王松杨树重庆市电力公司南岸供电局重庆400030 四川电力试验研究院四川成都610072

大电网概率风险评估为电网可靠性性能分析及其薄弱环节识别提供了量化分析的技术手段。详细介绍了序贯蒙特卡洛仿真的基本原理和可靠性指标概率密度分布估计理论,然后采用序贯蒙特卡洛仿真法对四川500 kV和220 kV电网的四种运行方式进... 详细信息

大电网概率风险评估为电网可靠性性能分析及其薄弱环节识别提供了量化分析的技术手段。详细介绍了序贯蒙特卡洛仿真的基本原理和可靠性指标概率密度分布估计理论,然后采用序贯蒙特卡洛仿真法对四川500 kV和220 kV电网的四种运行方式进行了可靠性评估计算。另外,基于核密度估计技术得到了可靠性指标的概率密度估计,探索了从可靠性指标内在分布规律和结构特征出发深刻揭示电网风险特性的新思路,实现了对四川电网风险更深入的认知。

关键词：大电力系统可靠性评估概率密度分析序贯蒙特卡洛仿真