含风电场的发输电系统运行风险评估

我国风能等新能源发电资源的开发与利用前景十分广阔。风电天然上具有很强的间歇性与波动性。这种不确定性使得风电并网后整个发输电系统的电源侧不再完全可控。同时传统电源的随机停运仍然存在,并随着风电并网对电网实时潮流的影响而波动更为剧烈。这些都将给风电并网后电力系统的科学调度和安全运行带来巨大的挑战。因此,研究风电场对发输电系统的影响,合理量化含风电场的发输电系统运行风险水平,对于提高风电并网的安全性,减少风电对传统电网的威胁,以及更好的利用风能具有重要的科学意义和参考价值。 本文从电源侧的不确定性风险因素出发,首先建立了常规电源发电机的时变停运模型。模型兼顾考虑了发电机长期服役过程中内部老化失效故障累积效应和外部实时运行条件的变化。之后对多发电机组成的常规发电节点系统评估了由发电机非计划停运给发电系统带来的经济损失,作为发电厂衡量自身利益的一种计算参考。同时本文依托实验室RDS风险调度系统,基于Oracle、Java平台,使用Intellij IDEA的Java工具,实现了常规发电系统运行风险的模块化开发。 在传统电源的停运模型研究基础上,考虑到风电功率主要由风机的随机停运和风速预测的偏差决定,本文采用风电功率多状态模型描述风能的不确定性。基于传统电源和风电的不确定性风险建模,兼顾考虑负荷预测偏差,建立了含风电场的发输电系统运行风险评估模型。本文根据风电场对系统运行的影响在风险指标中引入了节点实时重要度的权重,并使用无量纲的效用值评价系统后果严重度,提出了考虑节点实时重要度的系统运行风险效用值指标体系,评估系统的运行风险水平。同时本文还使用失负荷概率LOLP和系统电力有功功率不足风险效用值REdns这2个指标来表征含风电场的发输电系统运行备用风险水平,为含风电场的发输电系统的安全运行提供了一定的理论参考价值。