含分布式电源和电动汽车的配电网风险评估研究文献综述

 2022-10-27 04:10

文献综述(或调研报告):

随着电力系统的发展,电力系统风险评估逐渐受到世界各国高度关注和重视,运行风险的基本定义是对电力系统面临的不确定性因素给出可能性与严重性的综合量度,区别于电网确定性分析方法,运行风险分析实质上是传统可靠性研究与电网调度自动化的有机结合和提升[1]。我国对电力系统风险评估的研究起步较晚,但也取得了一定成果。我国配电网风险评估主要包括3部分,配电网风险评估模型、方法和指标体系,其中风险评估模型是风险评估的基础,决定了风险评估的计算方法及风险指标的建立。

风险评估模型的建立是风险评估的第一步。本文研究包含光伏分布式电源和电动汽车在内的配电网风险评估。文献[2]以采用常规慢充模式的私家电动汽车作为研究对象,具体分析基于电动汽车的开始充电时刻、充电功率和充电时长这3个因素的充电功率动态分布模型,为含电动汽车的配电网风险评估提供数据基础。文献[3]假设阳光照强度在短时间(几个小时)内近似为Beta分布,并结合光电转换效率及光伏阵列面积,给出了光伏电池输出功率的概率密度分布函数。

风险评估方法是风险评估的第二步。随机潮流计算方法可以分为三类,即模拟法、解析法以及近似法,现有的研究都是基于以上三种方法进行的。模拟法主要是指随机采样蒙特卡罗模拟法[4],它的思想是将系统中的随机因素进行模拟,然后进行大规模反复的抽样。其最大问题是需要进行大量的反复抽样过程,计算周期非常长。解析法[5]是将随机变量输入和输出的关系近似线性化数学假设,然后进行卷积运算,其关键步骤是有效地对系统方程卷积计算与化简。卷积法利用输入变量的概率分布函数得到输出变量的概率密度函数。除卷积法外,解析法计算速度快,但含有较大的误差。解析法概率潮流主要有半不变量法[6]。近似法主要是通过随机变量的概率分布或概率密度,近似求取目标函数的概率统计特征(原点矩、中心矩),这其中主要以点估计和一次二阶矩法为代表。文献[7]为了更准确的反映风力以及光伏分布式电源对配电网电压质量的影响,首先在传统的2m点估计法的基础上提出了一种改进的方法,即2m 1点估计法,用以求解配电系统概率潮流。文献[8] 改进了2m 及2m 1这两种传统的点估计法,并提出了一种改进的点估计法。分析了风光互补系统中光伏发电及风力发电单元输出功率的影响因子,根据各自的影响因子,提出了一种基于改进点估计法的风光互补系统中输电线路过负荷风险评估的方法。

建立风险指标体系是风险评估的第三步,有效的风险评估指标可以评估系统遭受风险的危害程度,从而指导配电网建设与规划,监视配电网实际运行情况。风险指标一般包括故障发生的概率及故障所造成的危害程度两方面,并用这两者乘积表示。文献[5]应用节点电压风险指标和支路潮流越限风险指标对含大规模电动汽车的配电网进行运行风险评估。文献[9]在事故发生概率与事故后果严重度的乘积这一传统电力系统风险评估的一般计算方法基础上,为简便计算,提出了CVaR(Conditional Value at Risk)模型。

参考文献

[1]冯永青,张伯明,吴文传,孙宏斌,何云良.基于可信性理论的电力系统运行风险评估 (一)运行风险的提出与发展[J].电力系统自动化,2006(01):17-23.

[2]胡文平,巫伟南,郝婉梦,于腾凯,杨军.含电动汽车的配电网运行风险评估[J].现代电力,2016,33(02):45-50.

[3]吴雅琪. 含分布式电源的配电网风险评估研究[D].北京交通大学,2017.

[4]张里,刘俊勇,刘友波,闫占新,许立雄,吴杨.计及风速相关性的电网静态安全风险评估[J].电力自动化设备,2015,35(04):84-89.

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