預想事故下考慮線路反時限特性的備用優(yōu)化模型研究.pdf

1、電力系統的備用配置是安全運行的前提，是系統安全性與可靠性的保障。隨著社會經濟需求的增長，系統規(guī)模的逐步擴大，系統運行中的不確定因素不斷增多，如：負荷波動、線路故障、機組隨機停運等。此類故障都會引起系統的有功功率缺額，對系統安全造成很大的威脅，嚴重時可能會致使大面積停電，從而影響國民經濟發(fā)展。隨著光伏發(fā)電的迅速發(fā)展，大規(guī)模光伏入網在一定程度上緩解了能源危機，但是由于光伏發(fā)電本身的不確定性和間歇性，對系統的安全穩(wěn)定運行造成了更大的沖擊。所以

2、為了保證系統安全、穩(wěn)定運行，必須配置較大容量的備用以應對預想事故。傳統的備用配置通常以最大機組容量或最大負荷的一定百分比定容，此方式雖然能夠保證系統的安全穩(wěn)定運行，但其經濟性較差。因此本文針對這一點，結合線路熱穩(wěn)定反時限特性對線路進行松弛，并在此基礎上進行預想事故下的備用優(yōu)化，在保證安全性的前提下，提高了經濟性。
　　首先，本文介紹了電力系統備用的含義、類別和備用配置的一些基本方法—確定性方法、概率性方法、基于成本效益分析方法、隨

3、機優(yōu)化方法；也介紹了線路保護反時限特性的定義和分類，并結合備用響應速度和線路反時限過電流保護特性進行計算并得出對應時刻的線路可承受越限極值程度，并針對本文研究進行了選擇；分析了光伏并網后對系統以及系統備用配置的影響。
　　其次，結合線路保護反時限特性建立了預想事故下的備用優(yōu)化模型。模型中以系統經濟最小為目標函數，以常規(guī)機組性能、網絡安全、線路熱穩(wěn)定限值等為約束條件，將備用響應速度與線路保護反時限特性中求得的線路對應時刻可承受越限極

4、值程度相結合，對預想事故下的備用進行了優(yōu)化。
　　接著，針對在光伏并網后為保證系統在棄光最小化情況下安全運行的同時提高經濟性的情況，本文考慮失負荷風險指標及棄光風險指標，引入可中斷負荷，并結合線路保護反時限特性，建立了光伏并網后不同預想事故下的備用優(yōu)化模型。模型中以發(fā)電和備用成本最小為目標函數，以系統功率平衡、機組輸出功率約束、機組爬坡率約束、線路潮流及熱穩(wěn)定約束、機組最小開停機時間約束、失負荷風險、棄光風險約束、可中斷負荷出力上

5、下限、可中斷負荷最小中斷時間約束和中斷次數等為約束條件，同時將備用響應速度與線路保護反時限特性中求得的線路對應時刻可承受越限極值程度相結合，進行了不同預想事故下的備用優(yōu)化。
　　最后，本文以IEEE6機30節(jié)點標準測試系統及含光伏系統的IEEE6機30節(jié)點系統為算例，將模型中的非線性式進行線性化或近線性化，并調用商用混合整數線性規(guī)劃CPLEX求解器進行求解。算例結果表明，預想事故發(fā)生后，電力系統結合線路保護的反時限特性，通過不同響