基于多狀態(tài)模型的風電場可靠性評估

2.38萬字 59頁
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摘 要

風能是一種取之不竭、無窮無盡、清潔無污染的能源。在能源與環(huán)境形勢嚴峻的21世紀，風能是重要的新能源利用形勢之一。但是，由于風能在時間與空間上分布的不確定性，風電場出力不同于常規(guī)機組。隨著風能利用技術(shù)的發(fā)展，越來越多的風電場被接入電力系統(tǒng)，其負面影響日益明顯：對電網(wǎng)的電能質(zhì)量產(chǎn)生不良影響、對繼電保護提出更高要求、造成諧波污染等。因此風電場可靠性的評估工作成為重要課題。這對風電場的選址、接入點、接入容量等提供了理論基礎(chǔ)，對維持電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行有重要意義。
本文以序貫蒙特卡羅法為理論基礎(chǔ)，對風電場接入的發(fā)電-負荷需求系統(tǒng)可靠性進行評估。主要工作如下：
（1）以實際測得的風速數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分別利用對數(shù)正態(tài)分布、瑞利分布、雙參數(shù)威布爾分布對風速進行擬合，綜合對比后選擇最優(yōu)方案。
（2）對風速分組，采用等風速與等風頻兩種劃分方式，劃分風電機組的運行狀態(tài)，并統(tǒng)計狀態(tài)轉(zhuǎn)移率與持續(xù)時間。
（3）介紹蒙特卡羅法的原理，利用該法中的狀態(tài)持續(xù)時間抽樣法建立模型，分析傳統(tǒng)發(fā)電-負荷需求系統(tǒng)的可靠性；利用狀態(tài)轉(zhuǎn)移抽樣法建立多狀態(tài)模型，分析風電場的可靠性。綜合使用以上模型，分析含風電場發(fā)電-負荷需求系統(tǒng)的可靠性。
（4）以RBTS系統(tǒng)為研究對象，分別利用直接威布爾抽樣的方法、基于等風速劃分的多狀態(tài)模型、基于等風頻劃分的多狀態(tài)模型研究發(fā)電-負荷需求系統(tǒng)的可靠性指標，風電場對該系統(tǒng)可靠性的影響，并驗證算法的正確性。



關(guān)鍵詞：風電場；可靠性；序貫蒙特卡羅法；等風頻劃分方式；多狀態(tài)模型