风力发电并网运行危险辨识及安全评价

论文摘要

为实现人类社会的可持续发展,世界各国都在积极探索并推进更加清洁环保的新能源。而风力发电因投资小、清洁无污染、资源分布广而受到人们的广泛关注。由于风力发电并网具有随机性、不可控、不可调性,会对电力系统造成很大的影响。为了避免影响整个电力系统的安全运行,对风电并网的运行设备进行危险辨识及安全评价工作显得尤为重要。本论文在国内外风力发电并网运行设备的尚缺乏全面的、科学的安全评价的现状下,相比较火力发电并网安全评价一般运用综合评价法,在风电并网运行的设备事故概率低且基础概率数据缺乏的前提下,运用传统的故障树进行分析评价是无法进行的。针对风电并网的特性,运用模糊概率风险评价法对其进行安全评价研究,并结合模糊故障树来描述基本事件发生的概率,进行定量分析。首先对风力发电并网运行安全影响的诸多因素中,相关电气一次、二次设备潜在的事故隐患做重点分析,运用模糊概率风险评价方法(FPRA)对并网运行设备进行具体的分析。其次通过定量和定性分析相结合的方法,对风力发电并网运行中及时发现设备的故障,确定危险程度。最后通过分析具体设备的故障并对其进行危险源辨识,综合运用故障类型及影响分析和故障树分析等方法,应用到模糊概率风险评价方法中,这种评价方法对保证风力发电场并网安全运行起到非常重要的作用。本论文通过具体对风电并网运行设备进行安全评价应用研究,并针对发电机的电气事故,运用FPRA的方法理论,计算出严重度和模糊概率,并以此来判断是否属于不期望发生的危险,是否需要采取安全控制措施。对危险源辨识、评价所得出的结论,结合风电并网安全运行的实际情况,对其设备的薄弱环节进行维修检查及监测,保证风电并网的安全、高效运行。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究概况综述
• 1.3 研究的内容和方法
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 第2章 风力发电并网及条件
• 2.1 风力发电并网运行基本概念
• 2.2 标准规定并网运行的条件
• 2.2.1 风电场电压
• 2.2.2 风电场运行频率
• 2.2.3 风电场有功功率
• 2.2.4 风电场无功功率
• 2.2.5 闪变
• 2.2.6 继电保护和安全自动装置
• 2.3 风电场并网时的特殊性
• 2.4 本章小结
• 第3章 风力发电并网危险辨识
• 3.1 并网运行安全状况分析
• 3.2 并网危险因素辨识
• 3.3 并网运行主要设备危险辨识
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于模糊概率对风电并网运行设备安全评价
• 4.1 模糊概率风险评价
• 4.1.1 概率风险评价
• 4.1.2 模糊概率风险评价
• 4.2 关键设备的确定及严重度分析
• 4.3 关键设备故障概率分析
• 4.3.1 故障树分析基础
• 4.3.2 模糊故障树
• 4.3.3 故障树分析的模糊算子
• 4.4 风力发电并网运行安全评价实际应用
• 4.4.1 关键设备的确定
• 4.4.2 确定事故的严重度
• 4.4.3 计算事故发生的概率
• 4.4.4 确定风险度及评价
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的学术成果
• 致谢
• 附录A
• 附录B