考虑气候影响的电力系统可靠性评估方法开题报告

 2021-08-14 02:52:57

1. 研究目的与意义(文献综述)

电能对人们生活的影响体现在方方面面,人们的生产生活对高质量的电能提出了很高的要求,电力系统的可靠性评估是用于衡量电能质量好坏的一种重要手段,我们可以将电力系统可靠性评估分为充裕的评估和安全性评估,常见的可靠性指标有用户平均停电时间、供电可靠率、用户平均停电次数、用户平均短时停电次数、系统停电等效小时数等。电力系统中的元件在运行中存在着一定的故障率,这些故障率是不可避免的,然而,电力系统的组成,特别是输电系统广泛的使用架空输电线路的方式,所以电力系统的元件难免会受到气候条件的影响。气候条件特别是极端气候会极大的提升电力系统元件的故障率,进而对电力系统运行的可靠性产生极大的影响,国内外针对气候因素对电力系统运行可靠性的研究也非常多。研究气候因素对电力系统可靠性的影响有助于提升电力系统安全运行,有助于提升电力系统抵抗极端气候因素的影响的能力,有助于节省气候因素导致电力系统故障而产生的维修成本,有助于为人们提供高质量的电能,是一项关系国计民生的重要研究。

目前国内对气候因素对电力系统可靠性影响的研究多采用序贯蒙特卡洛法结合matlab仿真,进行模拟电力系统的运行状况,算出电力系统元件的故障率,由此得出一个较为满意的期望值,能够较好的模拟系统在不同气候因素下元件的故障率,由此对系统进行可靠性评估;从60年代人们开始研究电力系统可靠性开始,多集中于发电和输电领域而对配电领域则研究较少,这主要是因为发电和输电的一次投入大,建设周期长,因为发电容量不足造成的停电所带来的后果更容易为人们所注意,但随着我国电力市场的逐步正规化,人们对高质量配电的需求增加,电力公司也已逐步将配电系统的可靠性纳入了日常的规划中。另外,亦有使用模糊算法对影响元件故障的因素进行模拟,按照其最大隶属度解模糊,以此来研究各种因素对电力系统可靠性的影响。

在国外,对于气候因素对电力系统可靠性的研究则较为先进,研究也较为深入,美国、英国、加拿大、日本、法国、德国和俄罗斯都有专门的研究机构,并建立了较为完善的电力系统可靠性评估指标。其中,有学者按照气候区域而不是按照地理区域划分电力系统分区,这样大大提升了气候对电力系统可靠性影响的可研究性,同时在相同的气候条件下的电力系统,他们分别将其在不加任何措施、增加电力系统鲁棒性、增加电力系统冗余性和增加电力系统学习性的情境下进行了模拟,得出了一系列客观的结论,并证明了人工调度和人的反应在极端气候条件下电力系统可靠运行中的重要作用。在英国已经有电力网络将上述方法运用于电力系统中进行模拟并和历史数据进行对比,得出了两者的数据相似的结论。

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2. 研究的基本内容与方案

设计的基本内容:

1 对常用的电力系统可靠性的指标进行学习,深入了解用于评价电力系统可靠性的各指标和其意义,研究其在本设计中的应用之处,并讨论其合理性。

2 收集最近几年来出现的极端天气的数据,对极端天气容易出现的区域和极端天气的类型进行研究,并收集数据,分析出现极端天气的趋势,对每年因极端天气导致的电力系统故障所带来的损失进行研究。

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3. 研究计划与安排

2016年3月21日~2016年3月31日:查阅相关资料,完成初步的准备工作,了解各种天气因素影响电力系统可靠性的原理,学习序贯蒙特卡洛法。

2016年4月1日~2016年4月14日:学习灰色预测算法,并研究其特性和适用环境,拟定灰色预测的使用方案。学习matlab的相关知识,为下一步使用matlab仿真序贯蒙特卡洛法和灰色预测做准备。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 容健. 基于matlab的配电系统可靠性评估的研究[d]. 广州:华南理工大学,2012.

[2] 郑幸. 基于蒙特卡洛法的配电网可靠性研究[d]. 武汉:华中科技大学,2011.

[3] 张静. 基于序贯蒙特卡罗仿真的配电网可靠性评估模型的研究[d]. 合肥:合肥工业大学,2004.

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