论文总字数：21456字

摘 要

随着不可再生能源的严重短缺和化石燃料的焚烧对环境造成的破坏日益增多,风能、光能等各种可再生能源的发电技术得到广泛关注。然而新能源却有随机性、波动性以及间歇性这几大特征,各种新能源的并网对我国电力系统的安全和稳定地运行提供了巨大的挑战。电力系统的可用输电能力（ATC )是一个反映电网安全和稳定并且确保我国电力市场顺利开展交易的重要指标。电力系统行业在放松管制的环境中，为促进可持续和竞争性电力市场结构，对输电网络传输能力领域进行大量研究，有效评估ATC对于系统规划，操作和控制而言至关重要。

本文介绍了ATC的研究背景和发展现状，归纳并总结了各种ATC的计算方法，紧密地围绕新能源电力系统其中的风电场对于电力系统的电力传输问题，并进行了较为全面的研究。本文研究了由于风速的不确定性所造成的风电功率的不确定性对电网可用输电能力的影响,为风电并网所带来的对电力网络输电能力的影响提供了相对可靠的计算方法，即基于蒙特卡洛法的重复潮流运算模型，并在Matlab上对算法进行编程，利用IEEE14节点系统对该方法进行了测试，得到限制条件下多种概率ATC评估标准值，并对不同情况下的评估值进行分析。

关键词：风电场，可用输电能力，模特卡萝模拟法，新能源

Abstract

With the serious shortage of non-renewable energy and the increasing damage to the environment caused by the burning of fossil fuels, the power generation technology of renewable energy such as wind power and solar power has also attracted widespread attention. However, the new energy has the characteristics of randomness, volatility and intermittence. The connection of various new energy sources to the grid has provided a huge challenge for the safe and stable operation of China's power system. The available transmission capacity (ATC) of power system is an important index which reflects the safety and stability of power network and ensures the smooth trading of power market in China. In order to promote a sustainable and competitive power market structure in the deregulated environment of the power system industry, a large number of studies have been conducted in the field of transmission network capacity. Effective assessment of ATC is essential for system planning, operation, and control.

The article introduces the setting and current situation of ATC research and development, summarizes the known methods of ATC certainty and probability evaluation, closely around the new energy power system of the wind farm for the power transmission of the power system. This paper studies the influence of wind power uncertainty caused by wind speed uncertainty on the available transmission capacity of the grid. It provides a relatively reliable calculation method for the influence of wind power grid connection on the power network transmission capacity, they are all compiled on MATLAB software. The program of calculating the transmission power of AC system is used.

Key words: Wind farm, Available transmission capacity, Model carol simulation method, new energy

目录

摘要I

Abstract II

第一章 绪论1

1.1研究背景和意义1

1.2 工作任务2

第二章 可用输电能力3

2.1可用输电能力的定义3

2.2 可用输电能力的计算方法概述5

2.2.1 线性分布因子法3

2.2.2 重复潮流计算法4

2.2.3 连续潮流法4

2.2.4 最优潮流法5

2.2.5 蒙特卡洛模拟法5

第三章 含风电场的可用输电能力研究7

3.1 风电功率模型7

3.2 负荷功率模型8

3.3 基于蒙特卡洛法的重复潮流计算模型9

3.3 概率ATC评估指标9

第四章 程序设计和算例分析12

4.1 IEEE14测试系统12

4.2 程序设计主体思路14

4.3计算结果及分析14

第五章 总结19

致谢20

参考文献21

第一章 绪论

1.1 研究背景和意义

在中国,本世纪早期便已经开始制定了"全国联网、西电东送、南北互供"的国家电力事业发展总体方略,以长江三峡作为发电重点工程建设已成为重要发展契机,东北、华北、华中等主要地区供电网络开始交流互联,南方、华东、西北等主要使用直流输电为供电方式的地区,也基本上实现了和全国电力系统的互联接入。各区域电网的大量互联互通主要是为了使国家电力网络的运行能在经济方面带来更大的效益。所以，全国各区域电网大量互联互接互通的今天,有效合理的利用店里网络中的电能资源,这就是对于改善和提高输电信号系统的正常的运行效率和保证其经济效益良好发展的重要保证。

然而，在各区域互接互通的大型电力输电网络中，对电能及各种电力资源的有效使用并非就意味着可以任由地使用各种输电互联网来随意地进行电能的输出和传输,因为各种类型的输电互联网都有自己的输出和功率,一旦输出功率超过了这个极限,势必会直接或间接影响到整个电力系统的安全、可靠地运行。对ATC的高估会导致系统不稳定,进而导致崩溃,对ATC值的低估会导致电力系统资源的未充分利用,继而可能由于无效的市场运作而导致资本损失。有关ATC大小的信息对于系统公用事业和计划者而言至关重要,因为它描述了电力系统在效率和经济活动方面的总体性能。

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