风电研究背景综述

1、随着经济快速发展对电力的依赖程度的加深，电力系统的规模越来越大，结构越来越复杂。电力生产、传输和消费链路之间的强大结合，对局部扰动的不适当处置将扩大影响范围，甚至引发恶性连锁反应，导致大规模停电事故。近年来，新再生能源发电大规模接入电力系统和强大、随机、急剧的自然灾害频繁发生，这种大规模停电的危险逐渐增大。美国和加拿大8.14停电的2003年我国和巴拉圭、巴西、日本、印度等地发生的大规模停电充分证明了停电是现代电力系统必须面对的严重威胁1。加强电网建设和管理，研究停电事故后局部孤立系统的快速恢复，对于减少事故造成的经济损失和社会不安具有十分重要的意义。作为系统恢复的关键环节，网格重构的主要任务

2、是有效利用系统的有限启动功率。就是优化主干装置和主线的运行顺序，在尽可能短的时间内最大限度地提高系统的有效功率，减少重要负荷的停电损失。对于大型系统的整体重构策略，主要分为子系统内的串行恢复和不同子系统之间的并行恢复，这两个系统的协调合作确保整个网络恢复的同步2-4。子系统内部重建过程的基础，事故后单位还原顺序优化问题最先受到国内外研究者的关注。20世纪90年代，将基于知识的专家系统、层次分析法等定性分析与定量分析相结合的方法，相继用于制定单元恢复方案5，6。为了提高方案的客观适用性，文献7将单元顺序优化对应于多约束背包问题，并利用数据包络分析模型和回溯算法进行定量求解。文献8进一步引入二进制

3、和线性决策变量，将问题简化为混合整数线性优化问题，从而得到所有设备初始启动顺序的最优解。无缝电网改造不仅要合理安排设备的恢复顺序，还要关注输电路径的优化。文献9-11利用复杂网络的拓扑特性指导网格重建过程中主线的选择。文献12说明了将单元启动时间限制引入恢复路径的优化过程。文献13将传输路径优化与节点重要性评价分开，提出了网络重构过程的通用传输路径优化模型。单元和线路的运行在网格重构的主要阶段相互交织，相互作用，因此为了整合这两个优化过程，文献14改进了分支权重，利用综合优先级指标，以恢复时间最短的目标优化了发电机启动顺序。文献15利用考虑恢复单位发展容量和线的相对重要性的单位恢复利润指标确定

4、最佳重建网络。文献16提出了基于改进节点重要性和恢复路径评价方法的多目标双层重构优化模型。本研究旨在理论上重构效果找出最佳单元或线路恢复顺序。但是，网格恢复过程必须客观地受到单元可靠性、倒带操作、随机失败等诸多不确定性的影响，文献17，18首先提出单元运行风险和线路运行风险的概念，并对网格重构方案的运行可靠性进行定量评价。文献19进一步提出了综合考虑恢复效果和运行可靠性的电力损失风险最小的单位恢复顺序优化方法。文档20，21使用模糊机会约束计划和稳健的优化对线路运输的不确定性建模。近年来，随着节能和环境保护压力的加大，新再生能源发展规模在系统中所占的比重大大增加。特别是资源丰富，技术比较成熟的

5、风力增长最快。因此，也有人研究了恢复风力发电参与系统的可能性和好处。文献22提出了由风力和超级电容器及电池组成的储能系统相结合的黑启动电源方案。文献23对组成储能电站的风电场提出了停电后风电场的黑启动策略。文献24提出了考虑风力发电的黑启动一般原则，文献25仿真验证了连接VSC-HVDC的海上风场可以通过黑启动功率加速系统还原过程。文献26对电网改造末期是否有风力发电参与的恢复方案进行了比较。文献27研究了参与电力分配系统恢复优化的风力发电，有助于减少停电损失和恢复成本。文献28，29研究了风力发电战略和程序。参考文献1 Xue Yusheng、Wu yongjun、Xie yunyun、等。

6、停电防御框架中对自然灾害的预警扩展j。电力系统自动化，2013，37 (16): 18至26。2 l.h.fink，k.l.liou，and c . c . Liu . from generic restoration actions to specific restoration strategiesj。IEEE trans on power systems，1995，10 (2) : 745-751。3周云海，民永。恢复控制中的系统重构优化算法研究j。中国电机工程杂志，2003，23 (4): 67-70。4乔丹、张焰、张志刚。基于串行和并行恢复的电力系统重构j。电力系统自动化，2015，

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10、自动化，2013，37 (18): 55-59。15张灿、林津镇、文福焕、等。考虑单元恢复效率和线路的综合重要性的网络重新配置优化策略j。电力系统自动化，2013，37 (21): 80-87。16张灿、林津镇、文福焕、等。电力系统网络重构的多用途双层优化策略j。电力系统自动化，2014，38 (7): 29-38。17灵活，长班，九雪平。停电后乘务员投入风险评估j。中国电气工程杂志，2013，33 (31): 106-113。18刘岩、王涛、王文燕。电网改造方案运行风险评估的线路运输模型j。中国电机工程杂志，2014，34 (7): 1124-1131。19柔韧，靴子。电力损失风险最小的单元

11、恢复顺序优化方法j。电力系统自动化，2015，39 (14): 46-53。20张沙利、梁海平、朱涛、等人。基于模糊机会约束规划的电力系统网格重构优化j。电力系统自动化，2015，39 (14): 68-74。21 sun lei、Liu weijia、Lin zhenzhi、等。考虑线路运行风险的电力系统恢复路径优化j。电力系统自动化，2015，39 (23): 75-82。22潘多拉。区域电网黑启动应用中构成储能系统的风电场研究d。华北电力大学，2014年。23李艳凤，谢冬梅。储能电站风电场黑启动策略研究c。2013年中国电气工程协会年会随笔，2013年。24 Zhu，liy . aspe

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