论文部分内容阅读
随着社会经济的发展,用户对电力系统供电可靠性的重视程度逐渐提高,快速准确地评估配电系统可靠性能更好地为配电网规划和改造提供依据。分布式电源凭借其发电方式灵活、环境友好等特点被越来越多地接入配电网,然而在改变配电网的结构和运行方式的同时,也存在着输出功率的波动性问题。在配电系统中引入需求侧响应可以实现用户侧与电源侧的双向互动,引导用户主动参与电力系统的削峰填谷,缓解能源供应紧张,改善负荷曲线分布,实现与分布式电源出力互补,平缓分布式电源出力的波动性对配电系统带来的影响,对电力系统安全可靠运行具有重大意义。论文针对配电系统的运行特性,深入研究配电系统可靠性快速评估算法,并在此基础上分析了原始可靠性参数的不确定性、分布式电源接入以及引入需求响应对配电系统可靠性的影响,主要研究内容如下:(1)提出了一种基于双向层级结构的计及开关故障的配电系统可靠性评估算法。采用广度优先遍历搜索算法,形成以开关为边界的配电系统元件块;定义了元件等级和元件层级的概念,采用顺向层级矩阵传递元件块故障对下游负荷可靠性指标的影响,采用逆向层级矩阵传递隔离开关块故障对上游负荷可靠性指标的影响。比较开关故障的故障后果模式与相邻元件块故障后果模式的异同,将开关故障融合至元件块中分别进行故障的双向传递。通过算例验证了该算法的有效性和快速性,为后续的其他相关研究奠定基础。(2)研究了可靠性初始参数的不确定性对配电系统可靠性的影响,提出了多场景技术与盲数理论相结合的可靠性评估算法。通过浴盆曲线函数获得元件可靠性参数的初始盲数区间和可信度,考虑到盲数计算过程中的阶数快速增长问题,采用后向场景削减法对盲数进行降阶,采用最少的场景最大程度地拟合可靠性参数的不确定性。(3)分析了风速、光照强度和负荷间相关性对配电系统可靠性的影响,提出了一种计及相关性的含分布式电源(DG)配电网可靠性评估模型。建立了用秩相关系数矩阵、拉丁超立方抽样技术和Cholesky分解获得相关性样本的抽样模型。提出了基于孤岛稳定运行概率修正传统可靠性指标的方法,并在孤岛内分布式电源出力不足时进行负荷削减。定量分析了DG接入容量、DG接入位置、一次能源参数与负荷的相关性强度变化对孤岛稳定运行概率以及配电系统可靠性指标的影响。(4)综合考虑了需求响应和分布式电源接入对配电系统可靠性的影响。在上述研究的基础上,采用模糊隶属度函数表征各时点处于峰谷时段的可能性,并结合修正策略进行不同季节典型日负荷曲线的峰谷时段划分。建立了基于峰谷分时电价和激励机制的负荷响应模型,并对响应后的年负荷进行聚类分析。结果表明:DG接入有利于改善配电系统的可靠性,需求响应的实施可有效改善负荷峰谷差和平缓分布式电源出力的波动性,能进一步提高供电可靠性;同时实施多种策略能更有效引导用户参与到电力系统的削峰填谷,大大降低电力系统的运行风险。