多运行方式下风电并网系统输电阻塞风险管理

电网互联和电力市场化环境下电能交易日益增多，且大量具有随机性和波动性的风电接入电网，导致输电阻塞频繁发生，严重影响电力系统的安全稳定运行，对阻塞问题进行风险管理势在必行，但由于负荷和风电输出功率的不确定性使风电并网系统呈现多种运行方式，传统的单一运行方式下的阻塞风险管理显示出局限和不足。本课题针对该问题，考虑随机风速、变量相关等因素，采用概率分析法描述多运行方式，建立风电并网系统概率潮流模型；探讨多运行方式下的风电穿透功率极限和风电场无功补偿问题；研究系统发生输电阻塞的可能性、严重性及风险指标计算问题；兼顾系统经济性和安全性，探索降低阻塞风险的系统风险控制策略，及输电阻塞风险评估和控制的并行算法实现。建立一套多运行方式下风电并网系统输电阻塞风险评估预警和风险控制决策体系，对阐明风电接入智能输电网后的阻塞问题的机制有重要意义，为风电并网系统安全性的进一步研究与拓展提供理论基础和实验依据。

针对负荷和风电输出功率的不确定性使风电并网系统呈现多种运行方式，而传统的单一运行方式下的阻塞风险管理显示出局限和不足这一问题，本项目深入研究了复杂变量相关性、概率潮流、输电阻塞风险评估和控制，主要成果：1)建立了异步风力发电机概率模型，针对风电并网系统中存在复杂的变量相关性的特点，提出了能够处理正态和非正态随机变量相关性的新方法；2)联合处理变量相关性的方法和点估计方法，进行了风电并网系统概率潮流计算，验证了多运行方式下变量相关性处理方法的有效性；3)研究了风电并网系统优化模型及求解算法，分析了影响风电穿透功率水平的主要因素，建立了多运行方式下考虑变量互相关性的风电并网系统概率最优潮流模型；4)考虑负荷相关、风速相关，建立了输电阻塞的可能性模型和严重性模型，研究了输电阻塞的风险评估问题；5)考虑风电并网系统中复杂的变量相关性，构建了输电阻塞风险控制模型，设计了具有自主知识产权的含风电场电力系统最优潮流和线路过载风险控制仿真软件。本项目研究成果为风电并网系统安全性的进一步研究与拓展奠定了基础。