基于混合法和控制变量法的发输电系统可靠性评估研究

摘要

随着大容量机组的增加以及特高压交流试验示范工程的成功投运，我国的电网建设已达到了一个全新的高度。尤其是“十二五”规划以后，国家电网公司进一步加快了推进后续特高压交流工程的建设，由此，进一步提高发输电系统的可靠性问题已经不可避免地摆在了我们的面前。
　　 发输电系统可靠性评估是电力系统可靠性评估的重要组成部分，它涉及到的电气设备种类繁多，结构运行方式复杂，故障模式相互重叠，对负荷点可靠性有着显著影响。因此，其可靠性的分析与计算也是目前电力系统可靠性评估的重要研究课题之一。
　　 本文在前人工作的基础上，对发输电系统可靠性评估的方法进行了较为深入的研究和探讨，提出了一些相应的改进算法。本文的主要内容如下:
　　 (1)论述了发输电系统可靠性评估的基本概念，发展历程及展望，分析了发输电系统可靠性评估的各种方法以及他们在电力系统可靠性评估中的应用状况。
　　 (2)总结了解析法和蒙特卡罗法的基本原理，在此基础上提出了一种基于混合法和控制变量法相结合的改进可靠性评估方法，该方法先用蒙特卡罗法对系统的状态进行抽样，抽样完成后再对所得状态进行解析判断，然后再将不需要切负荷状态进行排除，对需要切负荷状态进行调整，采用控制变量法进行相应的可靠性指标的计算。因而大大减少了可靠性指标计算的时间，加快了收敛速度。
　　 (3)建立了发输电系统可靠性评估数学模型，研究了相应算法。在潮流计算中采用了忽略无功功率的直流潮流法以及基于单纯形法的线性优化方法。根据所提算法编制了相应的可靠性评估程序。使用该方法不仅可以对发输电组合系统的可靠性进行评估，而且还可以分析发电系统和输电系统对整个电力系统可靠性的影响。
　　 (4)分别用以上所提方法对IEEE-RTS79系统的可靠性指标进行了评估计算。结果表明:在相同的精度下，本文所提方法在加快可靠性指标计算速度方面具有明显优势。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 电力系统可靠性评估的任务及发展过程

1．2 本课题研究的目的及意义

1．3 国内外研究动态

1．3．1 评估指标

1．3．2 发输电组合系统可靠性评估的方法

1．3．3 解析法和模拟法的比较分析

1．3．4 加快Monte Carlo法收敛速度的方法

1．4 本文所做的主要工作

第二章 发输电系统可靠性评估的基础模型

2．1 引言

2．2 元件的可靠性参数

2．3 元件状态的马尔科夫过程

2．4 发电机可靠性模型

2．4．1 单台发电机模型

2．4．2 两台发电机模型

2．4．3 n台发电机模型

2．5 变压器模型

2．6 输电线路模型

2．7 负荷模型

第三章 蒙特卡罗法在可靠性评估中的应用研究

3．1 蒙特卡罗法概述(Monte Carlo)

3．2 蒙特卡罗法的基本原理

3．3 Monte Carlo模拟法的解题步骤

3．4 伪随机数的产生

3．5 Monte Carlo法的分类及数学模型

3．6 可靠性评估指标

3．7 Monte Carlo模拟法的算法实现

3．7．1 算例分析

第四章 改进抽样法

4．1 引言

4．2 等分散抽样法

4．2．1 等分散抽样法的基本思想

4．2．2 等分散抽样法的算法实现

4．2．3 算例及分析

4．3 重要抽样法

4．3．1 重要抽样法的基本思想

4．3．2 重要抽样法的算法实现

4．3．3 算例及分析

4．4 自适应算法

4．4．1 自适应算法的基本原理

4．4．2 算例及分析

第五章 混合法和控制变量法相结合的发输电系统可靠性评估

5．1 混合法

5．2 系统状态的解析判断

5．2．1 发输电系统元件的状态模型

5．2．2 系统状态的解析判断

5．2．3 直流潮流法

5．2．4 有功功率的调整

5．3 算例及分析

5．4 混合法与控制变量法相结合的可靠性评估

5．4．1 控制变量法

5．4．2 混合法与控制变量相结合的可靠性分析计算

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录 IEEE-RTS79系统参数表及电气接线图

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文