風電波動下電力系統隨機小干擾穩定性分析

《風電波動下電力系統隨機小干擾穩定性分析》是依託上海交通大學，由李國傑擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：風電波動下電力系統隨機小干擾穩定性分析
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李國傑
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

隨著我國風電的迅速發展，風電隨機波動性使電網的安全穩定運行面臨很大的挑戰。為了提高大規模風電接入跨區域大電網的安全穩定運行水平，本項目重點研究風電隨機性激勵對電力系統小干擾穩定性的影響，通過隨機微分方程為基礎的數學模型，進行風電功率波動的譜密度法建模，分析含隨機激勵的電力系統隨機穩定性原理，研究風電的隨機波動性對電網的小干擾穩定性的量化影響，研究隨機激勵與電力系統模態相互作用機理，研究提高電力系統隨機小干擾穩定性量化分析的快速計算方法，並提出風險評估指標。本申請以理論價值和套用價值兼顧為宗旨，重點研究以下關鍵技術：1、風電場功率波動性的譜密度建模；2、電力系統線性化模型的隨機動態過程分析；3、電力系統隨機小干擾穩定性量化指標評估體系與快速計算算法。項目研究成果將為大規模風電併網的跨區域大電網安全穩定運行分析提供理論依據和技術支持，具有重要的理論意義和實際套用價值。

結題摘要

隨著我國風電的迅速發展，風電的隨機波動性使電網的安全穩定運行面臨很大的挑戰。為了提高大規模風電接入跨區域大電網的安全穩定運行，研究風電隨機性激勵對電力系統小干擾穩定性的影響，本項目主要內容如下： 1、電力系統隨機小信號分析方法與快速算法：研究電網功率波動的隨機激勵建模，分析含隨機激勵的電力系統隨機穩定性原理，通過建立適合電力系統隨機小干擾分析的風功率波動的隨機激勵模型，分析系統全局的小信號穩定性，研究在特定輸入的隨機小信號激勵下有功功率的功率譜。通過功率譜的隨機小信號分析，揭示含隨機激勵的電力系統隨機穩定性機理，分析系統中的弱阻尼模態，分析系統局部的隨機功率振盪特性，提出模態疊加的頻率回響快速算法，提高大規模電力系統小信號穩定分析效率。 2、隨機擾動下的電力系統強迫振盪分析方法：為了研究隨機擾動下電力系統強迫振盪的特點，基於同步機機械功率上的隨機擾動功率譜密度，建立多機系統模態疊加形式的頻率回響模型。通過功率譜密度分析方法，分析隨機擾動下系統強迫振盪的影響因素，並舉例比較不同隨機擾動的激勵下同步機功角的隨機振盪情況。 3、考慮風電多維相關性電力系統隨機小干擾穩定分析方法：研究多維風電功率進行相關性Copula建模，考慮風電預測誤差相關性等因素，基於Copula 理論研究考慮風電功率條件相關性的廣義橢球不確定集合。針對不確定性風電接入的電力系統小信號穩定問題，分析各種機率小信號穩定分析方法和風電相關性模型，根據實際併網風電，提出相關性建模方法的選擇原則。 項目研究成果將為大規模風電併網的跨區域大電網安全穩定運行分析提供理論依據和技術支持，具有重要的理論意義和實際套用價值。