發(fā)布時(shí)間：2020-05-14 04:04

【摘要】：大停電事故往往造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會影響。研究科學(xué)有效的電力系統(tǒng)恢復(fù)方法,對縮短電網(wǎng)停電時(shí)間,減少停電損失具有十分重要的意義。本文圍繞交直流電網(wǎng)的快速安全恢復(fù)問題,采用并行恢復(fù)的方式,研究了考慮送電路徑恢復(fù)時(shí)間的區(qū)內(nèi)機(jī)組啟動次序決策方法、利用高壓直流(High Voltage Direct Current,HVDC)輸電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多子區(qū)協(xié)作的并行恢復(fù)方法,并研究了相適應(yīng)的分區(qū)方法以提升恢復(fù)方法的性能。論文主要工作內(nèi)容包括以下幾方面:(1)構(gòu)建了考慮送電路徑恢復(fù)時(shí)間的機(jī)組啟動次序優(yōu)化模型,提出了計(jì)及恢復(fù)時(shí)間、對地電容、支路數(shù)、可接入負(fù)荷量等因素的多路徑搜索及優(yōu)化選擇方法,在此基礎(chǔ)上提出了恢復(fù)效率最大化的機(jī)組啟動次序決策方法。該方法在決策機(jī)組啟動次序時(shí)同時(shí)考慮了路徑恢復(fù)時(shí)間與機(jī)組的啟動過程,送電路徑的選擇兼顧了快速性、安全性和靈活性,可提高子區(qū)內(nèi)系統(tǒng)的恢復(fù)效率。(2)分析了 HVDC的啟動特性,設(shè)計(jì)了交直流混聯(lián)電力系統(tǒng)的恢復(fù)架構(gòu),在機(jī)組啟動次序優(yōu)化模型的基礎(chǔ)上構(gòu)建了考慮HVDC啟動條件的恢復(fù)優(yōu)化模型,提出了利用HVDC參與子區(qū)協(xié)作的交直流電網(wǎng)并行恢復(fù)方法。該方法利用了 HVDC快速可控的特點(diǎn),增加了系統(tǒng)電源點(diǎn)和分區(qū)數(shù)量,提高了子區(qū)的協(xié)作恢復(fù)能力,加速系統(tǒng)整體的恢復(fù)進(jìn)程。(3)結(jié)合并行恢復(fù)方法的特點(diǎn),研究了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、停電前狀態(tài)、HVDC、路徑恢復(fù)時(shí)間等因素對系統(tǒng)分區(qū)的影響,并提出了基于改進(jìn)標(biāo)簽傳播算法和最小生成樹理論的交直流電網(wǎng)兩步式分區(qū)方法。該方法一方面將HVDC作為子區(qū)聯(lián)絡(luò)線,提高了 HVDC對并行恢復(fù)的價(jià)值,另一方面縮小了局部交流子區(qū)之間恢復(fù)時(shí)間的差異,克服因部分子區(qū)恢復(fù)時(shí)間長而延緩區(qū)間并聯(lián)時(shí)刻的短板效應(yīng),從整體上提升并行恢復(fù)方法的性能。(4)本文通過標(biāo)準(zhǔn)測試算例分析分別說明了所提方法的基本特征,并結(jié)合某省實(shí)際電網(wǎng)現(xiàn)狀和直流發(fā)展趨勢構(gòu)建了測試算例,對電網(wǎng)的并行恢復(fù)過程進(jìn)行仿真,綜合驗(yàn)證了本文方法的有效性,并開發(fā)了一套交流電力系統(tǒng)恢復(fù)智能決策軟件輔助實(shí)踐了部分成果。綜上,本文研究了計(jì)及送電路徑恢復(fù)時(shí)間、考慮HVDC快速可控特性的電網(wǎng)并行恢復(fù)方法,以及結(jié)合恢復(fù)方法特點(diǎn)的輔助分區(qū)方法,豐富了電力系統(tǒng)恢復(fù)理論,相關(guān)研究成果通過了以實(shí)際電網(wǎng)為基礎(chǔ)的實(shí)踐驗(yàn)證。
【圖文】：

率、利于接入可再生能源發(fā)電、解決城市電網(wǎng)電磁環(huán)網(wǎng)安全隱患等［２５－２６］。可見，現(xiàn)逡逑代電力系統(tǒng)已經(jīng)由傳統(tǒng)的交流電網(wǎng)逐步向交流電網(wǎng)中包含直流系統(tǒng)的交直流混聯(lián)逡逑電網(wǎng)發(fā)展［２７＿３（）］，如圖１－１所示為國家電網(wǎng)２０１８年特高壓直流布局圖［２５，２７］。由圖可逡逑以看出，各大區(qū)域電網(wǎng)之間基本實(shí)現(xiàn)直流互聯(lián)，而且部分區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)部也有直流系逡逑統(tǒng)，如華北電網(wǎng)的張北柔直工程。直流系統(tǒng)的廣泛接入交流電網(wǎng)使得交直流混聯(lián)電逡逑力系統(tǒng)的恢復(fù)呈現(xiàn)新的特征。若交直流混聯(lián)系統(tǒng)發(fā)生大停電，如何利用位于邊界的邐＇逡逑２逡逑

１．２邋研究意義逡逑盡管電力系統(tǒng)發(fā)生大面積停電事故的概率非常小，一旦大停電發(fā)生，則對人類逡逑社會帶來巨大的負(fù)面影響。圖１－２所示為近十幾年世界范圍內(nèi)著名的電網(wǎng)大停電逡逑損失統(tǒng)計(jì)情況。逡逑７０逡逑２００３美加大停電■逡逑６０－逡逑５０＂邐■邋２０１２印度大停電逡逑Ｏ邋４０－逡逑~k邐２００９巴西大停電■邋２０１５土耳其大停電逡逑■ｔｆ邋川邐■逡逑ｊ變邋２００６西歐逡逑２０邋ｊｆｆ？電＿２0１８巴西大停電逡逑１０－逡逑２０１６南澳大停電逡逑Ｑ邐｜邐５邐｜邐Ｉ邐｜邐｜邐｜邐逡逑０邐５邐１０邐１５邐２０邐２５邐３０逡逑停電持續(xù)時(shí)間／ｈ逡逑圖１－２近年來著名大停電損失統(tǒng)計(jì)逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｆａｍｏｕｓ邋ｂｌａｃｋｏｕｔｓ邋ｉｎ邋ｒｅｃｅｎｔ邋ｙｅａｒｓ逡逑北美可靠性委員會ＮＥＲＣ邋２００３年發(fā)布的報(bào)告統(tǒng)計(jì)了自上世紀(jì)六十年代起世界逡逑范圍內(nèi)的大停電事故結(jié)果，并指出故障損失的減小很大程度上依賴于系統(tǒng)恢復(fù)的逡逑快速實(shí)現(xiàn)［３１］。通過對電力系統(tǒng)停電事故后的恢復(fù)問題進(jìn)行全面、深入和系統(tǒng)性的逡逑分析，結(jié)合電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行部門對恢復(fù)的認(rèn)識和需求，研究電網(wǎng)恢復(fù)的優(yōu)化決策方法，逡逑有助于制定科學(xué)有效的系統(tǒng)恢復(fù)方案，進(jìn)而加快大停電后電網(wǎng)的快速建立和用戶逡逑供電的快速恢復(fù)，，盡可能減少大停電對電力企業(yè)、電力用戶和社會的負(fù)面影響。逡逑基于此，本文以快速安全恢復(fù)停電電網(wǎng)為主要目標(biāo)，研究交直流混聯(lián)電網(wǎng)的恢逡逑復(fù)方法。相關(guān)研究成果對電力系統(tǒng)恢復(fù)具有豐富的理論和實(shí)踐意義，并主要體現(xiàn)在逡逑如下四個(gè)方面：逡逑（１）提氋電網(wǎng)恢復(fù)效率
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM732

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本文編號：2662752