含风力发电的电网概率潮流计算方法的研究.docx

含风力发电的电网概率潮流计算方法的研究三峡大学硕士学位论文内容摘要风力发电具有随机性、间歇性和难于控制的特点，大规模的风电并网会给电力系统的安全运行造成一定的影响。概率潮流方法能充分考虑风电场出力的随机性，能为含风电场的电力系统规划运行人员提供更全面有用的信息。本文建立了考虑各种随机因素的概率潮流计算模型，进而建立风电场出力的概率模型，首先利用蒙特卡罗模拟算法结合风机的功率曲线来求解风机注入电网前后，电网中节点电压与线路功率的概率密度函数，用以分析风电场的载入对电网的影响。然后采用基于风速与风机有功出力的二次近似模型对含风电场的电力系统进行概率潮流分析。这种方法是以数学计算为基础的综合算法，考虑发电机注入功率以及负荷消耗功率具有随机性，网络的概率潮流就可以计算出来。这种方法是基于研究风速的分布，根据风速与风电机组发出有功功率的函数关系，考虑风速的相关性，运用线路网络的结构分布关系矩阵，并结合卷积积分等一系列数学方法来实现的，通过与蒙特卡罗模拟算法的比较，验证了该方法的快速性和准确性。本文运用IEEE30节点系统和IEEE118节点系统，分析了不加载风机时考虑其它各种随机因素对系统潮流的影响，接着在两种节点系统中载入风电场，比较了风电场载入前后电网电压波动情况和支路功率变化情况并验证了文中结论。关键词：风电场概率密度函数蒙特卡罗模拟功率曲线二次近似三峡大学硕士学位论文AbstractThewindgenerationisarandom，intermittentanduncontrollableenergysource，thelarge-scaleconnectionofwindfarmswithpowergridhasadverseeffectonthesafetyofpowersystem.Theprobabilisticloadflowmethodcanfullytakenintoaccounttherandomnessofwindfarm，whichcangivemuchmoreusefulinformationforthedispatchdepartment’sdecision-makingandplanning.Aprobabilisticloadflowmodelisproposedandaprobabilistiemodelforwindfarmsisbuiltinthispaper，firstly,theprobabilitydensityfunctionofthelinepowerandthenodevoltageinpowergridwithwindturbineshavebeensolvedbyusingtheMonteCarlosimulationalgorithmcombinedwiththepowercurveofwindturbines,whichhasbeenusedtoanalyzetheimpactofwindfarmonthegrid.Andthen,analyzingtheprobabilitypowerflowofthepowersystemwithwindfarmsisbasedontheapproximationquadraticmodelofthewindspeedandtheactivepowerofwindturbines.Thismethodisaintegratedalgorithmbasedonmathematicalcalculations,ofwhich,randomnessofgeneratorinjectedpowerandloadpowerhasalsobeenconsidered,meanwhiletheprobabilistiepowerflowofthenetworkcanbecalculated.Thismethodconsideringtherelevanceofwindhasbeenstardedwiththedistributionofwindspeed,whichhasbasedonthefunctionofwindspeedandactivepowerofwindturbine,byemployingthecorrelationmatrixofgridstructurecombinedwithconvolutionintegralandaseriesofmathematicalmethodstoobtainthestudyingresults.ThismethodisrapidityandaccuracywhencomparedwithMCS.CasesStudiesofIEEE30-busandIEEE118-bussystemarevali