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基于多状态模型的风电场可靠性评估

2.38万字 59页
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摘 要

风能是一种取之不竭、无穷无尽、清洁无污染的能源。在能源与环境形势严峻的21世纪，风能是重要的新能源利用形势之一。但是，由于风能在时间与空间上分布的不确定性，风电场出力不同于常规机组。随着风能利用技术的发展，越来越多的风电场被接入电力系统，其负面影响日益明显：对电网的电能质量产生不良影响、对继电保护提出更高要求、造成谐波污染等。因此风电场可靠性的评估工作成为重要课题。这对风电场的选址、接入点、接入容量等提供了理论基础，对维持电网的安全稳定运行有重要意义。
本文以序贯蒙特卡罗法为理论基础，对风电场接入的发电-负荷需求系统可靠性进行评估。主要工作如下：
（1）以实际测得的风速数据为基础，分别利用对数正态分布、瑞利分布、双参数威布尔分布对风速进行拟合，综合对比后选择最优方案。
（2）对风速分组，采用等风速与等风频两种划分方式，划分风电机组的运行状态，并统计状态转移率与持续时间。
（3）介绍蒙特卡罗法的原理，利用该法中的状态持续时间抽样法建立模型，分析传统发电-负荷需求系统的可靠性；利用状态转移抽样法建立多状态模型，分析风电场的可靠性。综合使用以上模型，分析含风电场发电-负荷需求系统的可靠性。
（4）以RBTS系统为研究对象，分别利用直接威布尔抽样的方法、基于等风速划分的多状态模型、基于等风频划分的多状态模型研究发电-负荷需求系统的可靠性指标，风电场对该系统可靠性的影响，并验证算法的正确性。



关键词：风电场；可靠性；序贯蒙特卡罗法；等风频划分方式；多状态模型