含風電場的電力系統(tǒng)電壓控制分區(qū)方法研究.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)規(guī)模日益擴大，大型區(qū)域系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，電源至負荷中心長距離、大功率輸電等因素使得電壓穩(wěn)定性問題日益突出，電壓穩(wěn)定的破壞對社會和國民經(jīng)濟所產(chǎn)生的負面影響巨大，為此對電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的有效監(jiān)控成為日益關(guān)注的問題。然而，現(xiàn)代電力工業(yè)的一個主要特征：大系統(tǒng)互聯(lián)后規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復雜已成為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定分析與監(jiān)控的最大阻力。把電網(wǎng)劃分為若干區(qū)域進行安全穩(wěn)定性分析、監(jiān)視和控制是可行的也是非常必要的。這樣一方面有利于縮短穩(wěn)定分析的時間，提高計算

2、效率；另一方面也可以減少設備和資金投入，提高經(jīng)濟效益。在各種電壓監(jiān)控方案中由法國EDF（法國電力公司）提出的分級電壓控制方案在法國、意大利、西班牙、比利時等國家電網(wǎng)中得到較好的應用，是目前較好的電壓監(jiān)控解決方案。該方案在空間上將電網(wǎng)劃分為幾個彼此解耦的區(qū)域進行監(jiān)控，并按照控制時間將電壓控制分為三個等級，分別是：設置在發(fā)電廠、用戶或各供電點的一級電壓控制，控制時間以秒為單位；設置在系統(tǒng)樞紐點的二級電壓控制，其控制時間常數(shù)約為幾十秒到幾分鐘

3、；設置在系統(tǒng)調(diào)度中心的三級電壓控制，其控制時間常數(shù)一般為十幾分鐘到幾小時。本文主要研究對象電網(wǎng)電壓控制分區(qū)方法主要應用于二級電壓控制。
　　 近年來，風力發(fā)電在我國得到迅猛發(fā)展，尤其在部分風能資源豐富省份，風電已經(jīng)或即將成為電網(wǎng)中電源的重要組成部分。然而，由于風電出力的隨機性、間歇性、不可調(diào)度性，其對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定運行帶來的挑戰(zhàn)也會隨著其大規(guī)模發(fā)展而嚴峻起來。目前，針對包含風電電源的電力系統(tǒng)電壓分區(qū)監(jiān)控的相關(guān)研究還比較少。其中，現(xiàn)

4、有分區(qū)方法是否能夠合理考慮風電場因素，如果不能則應進行怎樣的改進；在分區(qū)潮流計算中怎么處理風電場節(jié)點；風電場電源節(jié)點的加入對系統(tǒng)分區(qū)方案的影響；分區(qū)結(jié)果的合理性以及適用范圍等方面都是有待研究的問題?；诖?，本文將風電出力概率分布離散化為多個場景，通過本文提出的方法選取其最具有代表性的期望場景。在借鑒基于無功源控制空間的基本思想基礎(chǔ)上，本文提出并計算該場景包含更加豐富信息量的全維電壓/無功靈敏度矩陣后，采用基于傳遞閉包的模糊聚類方法，綜合