论文总字数：21975字

摘 要

现代电力系统的结构和设施变得越来越复杂和扩展，其在高强度、广范围和大容量等领域不断发展，满足了用户持续供电的需要。另外，随着互联网技术的提高，电力部门作为国家经济的关键部门，一旦发生事故，其影响也会扩大，这不仅影响电力公司运营的效率，而且会产生非常严重的直接或间接的社会经济方面的后果。近年来，几次大型发电厂事故的发生，让更多人关注到了电力系统运行的可靠性。电力系统的运行状态模拟方法有很多，其中，时序蒙特卡洛仿真法使用随机采样进行状态筛选，能模拟系统元件状态转移的时序性和随机性，因此在电力系统运行模拟中得到了广泛的应用。

如今人们对于电能的依赖性越来越高，生活中处处离不开电的应用。本文重点研究了配电网的可靠性指标的计算方法问题，尤其是接入分布式电源之后。本文在充分了解现有的研究成果的基础上，研究了时序蒙特卡罗模拟法解决含分布式电源的配电网可靠性评估问题，说明了基于时序蒙特卡洛的模拟算法在解决含分布式电源的配电网可靠性指标计算问题上的有效性和准确性。研究结果同时表明，分布式电源合理接入配电网以后，可以提高配电网的可靠性水平。

关键词：电力系统状态模拟；配电网可靠性；时序蒙特卡洛法；分布式电源

Abstract

As the power system becomes larger and larger, its structure becomes more and more complex and its automation becomes more and more advanced, the Operation State of the system itself is also affected by many uncertain factors, such as generator random outage, load fluctuation, new energy output intermittence, electric vehicle random access, etc. , therefore, it is necessary to study the simulation algorithm of Power System Operation State. There are many methods to simulate the operation state of power system. The time series Monte Carlo simulation method uses random sampling to select the state, which can simulate the time series and randomness of the state transition of system components, therefore, it is widely used in power system operation simulation.

This paper focuses on the calculation method of distribution network reliability index, especially after access to distributed generation. At present, scholars have studied the traditional reliability index of distribution network in a mature way. On the basis of full understanding of the existing research results, the problem of reliability assessment of distribution network with distributed power supply based on sequential Monte Carlo method is proposed, the effectiveness and accuracy of the proposed algorithm in solving the reliability index calculation problem of distribution network with distributed generation are illustrated. The results also show that the reliability level of distribution network can be improved when the distributed power supply is connected to distribution network reasonably.

Keywords: Power System State Simulation，distribution network reliability，Sequential Monte Carlo method，distributed generation

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.1.1研究背景 1

1.1.2研究意义 2

1.2课题现状 2

1.3本文主要的研究工作 3

第二章 电力系统运行状态模拟 4

2.1状态选取方法 4

2.1.1解析法 4

2.1.2蒙特卡洛法 4

2.2配电网可靠性评估指标 6

2.2.1负荷点指标 6

2.2.2系统指标 7

2.3分布式电源技术 8

2.3.1分布式电源的分类 8

2.3.2分布式电源的特点 9

2.3.3分布式电源的孤岛运行方式 9

2.4本章小结 10

第三章 基于时序蒙特卡洛法的配电网可靠性研究 11

3.1时序蒙特卡洛法在可靠性评估中的应用 11

3.1.1仿真条件 11

3.1.2计算流程 11

3.2 可靠性原始数据 12

3.3可靠性指标计算结果 14

3.4本章小结 18

第四章 结论与展望 19

4.1总结 19

4.2展望 19

致 谢 20

参考文献 21

第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.1.1研究背景

随着现代社会科学技术的快速发展，人类生产生活对于能源的依赖也更加明显。然而，随着工业的迅速发展，化石燃料等传统供应补给模式已经逐渐无法满足各方面要求。综合比较现代化能源供给模式，电能具有适应现代化市场需求，以及根据产业需求与技术灵活转化供能方式的特点。现代电力系统为满足符合需求，结构变得复杂，设备的交互能力也得到大幅度提高。在高强度、广范围和大容量等目标不断发展的情况下，充分保证产区、企业、公共设施、普通用户等方面的电力供应。另外，随着“互联网 ”理念的提出，电力部门作为重要基础职能部门，一旦发生相关问题，将无法避免出现连锁影响，这不仅影响电力公司运营的效率，而且会产生非常严重的直接或间接的社会、经济方面的后果。近年来，多次大型发电厂事故的发生，让更多人意识到了电力系统运行可靠性的重要性，因此有必要对电力系统内部进行稳定性评估，最有效的方法就是应用算法对电力系统的运行状态进行模拟。

目前，我们无法准确预测与负荷相关的实际需求，加之电力供配电系统正常运作中的设备意外故障等情况，这使得整个系统更加具有随机性。随着可再生能源渗透率的大幅度提升，相比于传统能源供应方式，能源利用率得到有效上升。但可再生能源中有许多不确定因素的存在，类似于风能、潮汐能、太阳能等，其中，特别是风能周期的不确定性将对电力系统运行的稳定性和安全性产生负面影响。

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