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计及风电及电动汽车接入影响的配电网风险评估研究
| 论文题名： | 计及风电及电动汽车接入影响的配电网风险评估研究 |
| 关键词： | 风电机组;电动汽车;配电网;风险评估 |
| 摘要： | 近年来,随着我国坚强智能电网建设的不断推进以及节能减排政策的贯彻执行,使得新能源技术成了电力系统发展的重要趋势,其中风力发电和电动汽车得到了国家发展电力行业的大力支持。但是随着风力发电和电动汽车应用越来越广泛,给电力系统造成的负面影响也不可忽视。由于风能本身的天然波动特性造就风电具有随机性、间歇性和不可控性,对电网而言风电并网规模的日益扩大带来随机扰动也随之增加,对电网的可靠性和安全性带来的威胁也越来越大。电动汽车受用户用车习惯以及环境等影响,使得电动汽车作为充电负荷具有时间和空间上的不确定性,电动汽车接入配网将可能导致电网高峰期间的负荷上升,使得电网运行变得复杂。从城市配电网角度,大规模的风电和电动汽车接入是巨大的机遇,促使电网的发展趋于高效、清洁和智能化,同时更是严峻的挑战,因此研究风电和电动汽车充电行为的不确定性对电力系统带来的影响,将对电网可靠性和安全性的提高、减少风电和电动汽车并网对电网造成的威胁,具有相当重要的理论价值和现实意义。 本文针对风电和电动汽车并网对配网所造成的影响,主要分析和研究了电网节点电压和支路潮流两个方面的风险。首先采用三参数Weibull分布描述风速的随机性,结合风电机组的功率输出特性和基于风电机组内部简化等值电路的PQ迭代模型,建立风力机的有功及无功概率分布模型。同时,假定电动汽车的日行驶里程、行驶结束时刻均服从正态分布,由此建立电动汽车的放电功率统计模型。采用基于半不变量的电力系统随机潮流计算方法,运用随机数学中相关数学基础的运算方法,考虑风电场出力变化、电动汽车充电的不确定性以及负荷波动等随机因素,根据各注入功率的半不变量求得状态变量(节点电压)和输出变量(支路潮流)两种随机变量的半不变量,通过Gram-Charlier级数展开式方法以及VonMises方法分别求取随机变量的连续部分概率分布以及离散部分的各点值和概率,最后得到节点电压和支路潮流的概率分布。最后运用风险研究理论,分别建立了计及风电和电动汽车的电压越限和支路过载的风险指标,能够定量评估风电和电动汽车接入配网的负荷损失风险。以IEEE-33节点系统为例,运用本文所提方法,分别针对风电、电动汽车单独接入以及两者同时接入系统造成负荷损失风险影响,对不同容量的风电、不同渗透率下的电动汽车以及不同时段风电和电动汽车共同接入的场景进行了计算,得到当前系统运行状态的风险水平,为风电和电动汽车入网的合理规划提供了重要的理论价值和现实意义。 |
| 作者： | 胡欢 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 林湘宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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