考虑风速相关性的输电线路扩展规划研究

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由于能源战略要求和风电技术的发展,越来越多大容量风场将接入到电网中,给电网规划带来了新的挑战。输电线路扩展规划作为电力建设的一项前期必要工作,目的是得到满足各种约束条件下电网正常可靠运行的最小投资网络结构。考虑到目前处于同一风速带常有多风电场同时接入的情况,风速的相关性会对风场出力产生影响,加剧系统潮流波动,增大系统运行风险,在含风电场的输电线路扩展规划中考虑风速相关性因素的影响是有现实意义也是很有必要的。  本文采用机会约束规划方法,在传统的电网规划模型基础上,结合一种可处理随机变量相关性的拉丁超立方采样方法模拟具有相关性的风电场出力以研究风速相关性对规划方案的影响,并基于人工鱼群算法对模型进行了求解。  为了应对风速相关性加剧系统潮流波动带来的安全风险,进一步在模型中引入系统安全指标,建立起投资费用最小、安全指标最大为目标函数的多目标规划模型,同时考虑“N-1”事故检验约束,将输电规划的经济性和可靠性有机的结合起来。  在MATLAB环境下对IEEE Garver-6节点系统和18节点系统分别进行仿真分析,验证了所建模型的正确性,所得结果表明主观的忽略风速的相关性,会对规划方案带来误差,在考虑风电机组的输电系统规划中引入系统安全指标用以量化系统抵御安全风险的能力,可以综合平衡规划方案的经济性和安全性、可靠性,更具理论意义和实用价值。
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