基于風(fēng)功率調(diào)整和無功平衡的發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估.pdf

1、本文的研究來源于山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目《風(fēng)電場有功功率調(diào)整及低電壓穿越技術(shù)改造方案研究》。如今，隨著全球能源危機(jī)和環(huán)境問題的日趨嚴(yán)峻，風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅猛。由于風(fēng)能隨機(jī)性和不穩(wěn)定性的特點(diǎn)，風(fēng)電并網(wǎng)會(huì)對系統(tǒng)可靠性水平造成影響。有功功率和無功功率是電力系統(tǒng)的兩個(gè)重要方面，而在現(xiàn)有含風(fēng)電的發(fā)電系統(tǒng)可靠性評(píng)估中，往往只關(guān)注有功充裕性問題，沒有分析無功功率的影響，也沒有考慮無功電源故障的情況，這樣得到的可靠性結(jié)果往往不夠全面。另一方面，在實(shí)際運(yùn)行中，系統(tǒng)

2、可接納風(fēng)電容量受某些因素的制約，應(yīng)該控制在某一限值之內(nèi)。本文分別從有功功率和無功功率兩個(gè)方面對含風(fēng)電的發(fā)電系統(tǒng)可靠性進(jìn)行評(píng)估;在風(fēng)功率調(diào)整基礎(chǔ)上計(jì)算系統(tǒng)最大可接納風(fēng)電容量，并分析其對系統(tǒng)可靠性水平的貢獻(xiàn)。
　　本文針對現(xiàn)有風(fēng)電可靠性評(píng)估中不考慮無功功率影響的問題，提出了一種新的風(fēng)電可靠性評(píng)估模型。該模型計(jì)及了風(fēng)機(jī)故障的影響，在風(fēng)速概率分布模型和風(fēng)機(jī)出力模型基礎(chǔ)上，考慮了風(fēng)電場內(nèi)無功補(bǔ)償設(shè)備故障的影響，建立了風(fēng)電場綜合可靠性模型。從

3、有功功率和無功功率兩個(gè)方面對含風(fēng)電場的發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行可靠性評(píng)估。應(yīng)用狀態(tài)枚舉法對系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行篩選，并基于故障重?cái)?shù)截止法分析發(fā)電系統(tǒng)（包括有功和無功電源）的四階及以下故障狀態(tài)。用三級(jí)切負(fù)荷策略分別解決由有功功率不足、無功功率不足和電壓越限引起的可靠性問題。由于節(jié)點(diǎn)電壓越限大部分是由系統(tǒng)局部無功不足所致，而增加就地?zé)o功補(bǔ)償可以有效解決局部無功不足問題。本文用增加無功補(bǔ)償策略來解決節(jié)點(diǎn)電壓越限問題，而第三級(jí)切負(fù)荷得到的可靠性指標(biāo)可以為運(yùn)行和規(guī)劃

4、人員進(jìn)行無功補(bǔ)償選址提供依據(jù)。在電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行中，風(fēng)電并網(wǎng)容量受某些因素的制約不能無限制增加，風(fēng)電場按額定容量輸出的概率很小，因此本文以滿足功率平衡和調(diào)峰需求為前提，研究了在風(fēng)電功率調(diào)整基礎(chǔ)上的系統(tǒng)接納風(fēng)電能力計(jì)算方法。以實(shí)際系統(tǒng)為算例，分別從有功和無功功率兩個(gè)方面對該系統(tǒng)可靠性水平進(jìn)行評(píng)估，驗(yàn)證本文所提風(fēng)電場綜合可靠性模型和可靠性評(píng)估方法的有效性。計(jì)算了風(fēng)電功率調(diào)整基礎(chǔ)上的系統(tǒng)接納風(fēng)電能力，并評(píng)估并入此風(fēng)電容量下的系統(tǒng)可靠性水平，結(jié)果表