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第 33 卷 　第 2 期 Vol . 33 　No . 2 2009 年 1 月 25 日 J an . 25 , 2009 考虑负荷和风电出力不确定性的输电系统机会约束规划 1 2 2 1 于 　晗 , 钟志勇 , 黄杰波 , 张建华 ( 1. 华北电力大学电力系统保护与动态安全监控教育部重点实验室 , 北京市 102206 ; 2 . 香港理工大学电机工程系 , 香港) 摘要 : 提出了一种考虑负荷和风电场输出功率不确定性 、基于机会约束规划的输电系统规划方法 。 将 Mont e Carlo 方法与解析的概率潮流计算方法相结合 ,得到含风电场电网输电线路的有功概率 潮流分布 。通过改进经典的输电系统规划模型 ,得到考虑负荷和风电场有功出力的概率分布 、基于 概率潮流计算的输电系统机会约束规划模型 。为了有效求解该模型 ,设计了一种两步式遗传算法 。 该方法可以有效处理输电系统规划中的不确定性 ,并为规划人员提供比传统方法更丰富的信息 。 算例证明了该方法的有效性 。 关键词 : 输电系统规划 ; 机会约束规划 ; 负荷不确定性 ; 风力发电场 ; 概率潮流计算 中图分类号 : TM7 15 ; TM6 14 0 　引言 示 ,与传统的确定性规划方法相比,该方法能提供更 丰富的信息 :不同的负荷分布会产生不同的最终规 输电系统规划的任务是确定最佳的网络结构 , 划方案 ;风电场出力特性发生变化 ,输电系统不过负 满足电力输送的要求 ,并且投资最小 。在规划中考 荷的概率也不同。这些信息在确定性规划模型中都 虑不确定因素对于获得稳健的电网规划方案 、降低 系统运行风险至关重要[ 1 ] 。 无法得到 ,说明了采用机会约束规划的必要性 。 风电作为一种可再生能源 ,近年来在中国得到 1 　含风电场模型的直流概率潮流计算 快速发展建设 ,多个装机容量超过 100 M W 的大型 如果电力系统中负荷和发电机出力的分布已经 规划风电场直接接入 220 kV 电力系统中。风电本 [ 8 ] 确定 ,通过直流概率潮流计算 ,线路有功潮流的概 身所固有的随机性和间歇性 ,给电力系统的规划和 [23 ] 率分布以及每条线路过负荷的概率就可以确定 。假 运行增添了新的不确定因素 。因此 ,只考虑 1 个 设负荷服从正态分布 ,负荷需求 、发电机的输出、不 或几个典型运行方式的确定性输电网规划模型不适 同风电场的风速是独立的。 用于含有风电场的输电系统 。迄今为止该问题尚未 1. 1 　风电场的概率输出模型 得到解决 ,在以前的文献中仅见对不同的含有风电 场的规划方案进行可靠性评估的工作[4 ] 。 由于风速变化 ,风电场运行过程中的输出功率 本文提出了用机会约束规划[ 57 ] 方法解决考虑 在 0 与额定功率之间波动 。由于