电力系统可靠性评估方法改进与应用研究

电力系统安全可靠运行对国民经济发展有着至关重要的意义。近年来,全社会电能消耗的急剧提高和电力新技术的快速发展,为电力系统可靠运行带来了新的挑战。电力系统可靠性评估是规划和运行人员判断系统当前或未来的可靠性水平,制定相关决策的重要依据。本文围绕电力系统可靠性评估方法的改进及应用展开研究,主要工作包括:1.提出了一种基于影响增量的状态枚举法,该方法能够显著提高低阶事故状态在系统可靠性指标中的权重,同时利用远距离输电设备故障之间相互独立的特点,简化了高阶事故状态影响的分析过程,有效提高了输电系统可靠性评估的计算效率。该方法可实现可靠性评估精度和计算效率的有机协调,提高了其适用性和灵活性。2.提出了一种基于连续时间马尔可夫链的序贯解析可靠性评估方法。首先,分别利用状态枚举和蒙特卡洛抽样方法对低阶和高阶系统状态进行马尔可夫链建模;进一步,根据平稳过程采样定理对所得模型进行时域离散化,并利用状态转移矩阵模拟系统运行过程,进而计算系统可靠性指标。该方法能够计算概率分布类可靠性指标,实现了采用解析法进行序贯分析的突破。3.提出了分层处理调度操作不确定因素,计算调度操作各环节及整体流程可靠性指标的新方法。其中外层采用马尔可夫链模拟调度操作过程,内层利用状态枚举法计算设备故障对操作流程可靠性的影响,最后综合外层和内层计算结果,得到调度操作流程的可靠性指标,相关方法已在实际系统得到印证。4.提出了一种适用于电网-交通网耦合系统的可靠性评估方法。首先,建立了电动汽车充放电控制模型,并利用二维正交路网模型对交通网进行简化;继而研发了一种交通系统模拟技术,用于分析电动汽车日常出行及充电过程;进一步将交通系统模拟技术与发电充裕度评估方法结合,利用准序贯蒙特卡洛抽样方法计算电网-交通网耦合系统的可靠性指标;最后,利用所提方法,深入研究了电动汽车充电控制和可再生能源接入对耦合系统整体可靠性的影响。5.在电、气系统潮流模型及能源集线器模型基础上,建立了城市综合能源系统模型,提出了综合能源系统负荷削减算法,并研发了一种城市综合能源系统的可靠性评估方法。进一步,将该方法应用于能源集线器入网规划,通过优化能源集线器结构及设备容量,达到提高城市综合能源系统可靠性的目的。