复杂大电网快速可靠性评估方法研究

摘要

电力系统可靠性评估是电力系统规划、运行和检修等环节的重要决策依据。现系统可靠性评估主要方法有解析法和蒙特卡洛模拟法。蒙特卡洛模拟法较解析法，计算效率受系统规模的影响较小，特别适用于现代大规模复杂系统。然而随系统规模的逐渐增大、电气联系的逐渐坚强，间歇性能源自身功率波动等，也使得蒙特卡洛模拟法计算效率下降，于是快速可靠性评估引起广泛关注。电力系统可靠性的快速评估主要从状态筛选和损失评价等主要方面入手。本文首先调研了现阶段快速可靠性评估中主要改进方向，并针对各改进方向简述现阶段主要采用的算法原理以及实现步骤，分析各方法的适用环境以及各自优劣。然后针对较为有效的交叉熵重抽样进一步改进:在保留其抽样阶段的高效性外，提出动态故障集以及相应十字链表检索方法，结合最优潮流算法，改进损失评价阶段效率。本文提出的交叉熵和十字链表改进交叉熵算法，一方面优化系统空间中失负荷子空间的概率分布，得到最优的概率密度，提高计算收敛效率，特别是蒙特卡洛模拟在高可靠性系统中效率低的问题;另一方而基于稀疏十字链表建立动态故障集合，结合最优潮流计算，提高损失评价效率。本文应用Matlab平台以及Matpower工具箱实现上述算法。并对IEEE-RTS79以及IEEE-RTS96发输电系统分别进行非序贯以及序贯可靠性评估，模拟计算结果表明，该方法合理、有效。最后将该方法应用于实际电力复杂网络，结果表明表，采用改进的交叉熵算法使得电力系统可靠性评估的计算效率有很大的提升，该方法可用于复杂大电网可靠性评估。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 可靠性评估意义

1．2 电力系可靠近评估现状

1．2．1 解析法

1．2．2 蒙特卡洛模拟

1．3 现阶段快速评估方法

1．3．1 抽样阶段

1．3．2 损失评价阶段

1．3．3 其他方法

1．4 本文主要工作

第2章 复杂电网快速可靠性建模

2．1 基本电力元件概率模型

2．1．1 非序贯抽样

2．1．2 序贯抽样

2．2 最优潮流

2．2．1 目标函数

2．2．2 最优潮流约束

2．3 本章小结

第3章 非序贯可靠性快速评估

3．1 非序贯蒙特卡洛模拟仿真

3．2 交叉熵基本原理

3．3 稀疏十字链表故障集

3．4 计算流程

3．5 算例分析

3．5．1 算例简介

3．5．2 算例结果分析

3．6 本章小结

第4章 序贯可靠性快速评估

4．1 序贯蒙特卡洛模拟仿真

4．2 交叉熵在序贯可靠性评估中的应用

4．3 计算流程

4．3．1 交叉熵优化

4．3．2 序贯改进交叉熵算法

4．4 算例分析

4．4 本章小结

第5章 实例应用

5．1 算例分析

5．2 本章小结

第6章 结论及展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢