摘要：人尽皆知，可再生能源是可重复利用，并且相对来说是无穷无尽的，风能就是一种典型的可再生能源。能够合理使用风能的话，其会在各国的发展中起到显著的作用，对于地球能源告急的情况也会起到缓冲的作用，所以重视风能的发展是有很大价值的。风能属于自然资源，其随机波动性是无法控制的，所以在风电场接入的电力系统中，对于电网的优化规划的计算中存在很多不确定的因素。使用风能发电技术的电网，都要解决支路上的潮流存在很大波动性的问题，但是对于此问题，传统的电网规划模型是无法彻底解决的，所以按照目前的科研技术，我们会使用更加创新的方法去完成优化规划的研究。近年来各国在此基础上提出了一系列解决问题的办法，可看出风能的利用前景是非常广阔的，高比例可再生能源接入将是未来电网发展的重要方向之一。

在此背景下，本文选择利用蒙特卡洛模拟风速的方法，把风速的不确定性控制在一定范围内，以减少对电网安全运行的威胁。所以高可再生能源接入的电网规划需要对线路进行扩展，已达到最优化的状态，所以对比了很多方法，本文采用基于蒙特卡洛的直流概率潮流计算的方法，使简便得出更完美的规划方案。其具体包括利用蒙特卡洛的方法分析风电场中风电机组的输出功率特性，并判断设计规划方案是否满足机会约束，然后在确保优化规划方案扩建投资最小的前提下，求解出电力系统最优规划方案。

本文用遗传算法对电网规划的优化方案进行求解。以电网规划投资费用为目标函数，在约束条件下判断线路是该被利用还是该被淘汰，最后以Garver6系统进行分析计算，最终得出电网优化规划方案，并表明以上算法和模型的有效性和适用性。

关键词：风电场，潮流计算，蒙特卡洛模拟，遗传算法，电网优化规划

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1 课题背景和意义-1

1.2 国内外研究现状-3

1.2.1电力系统概率潮流计算方法-3

1.2.2电网规划模型及其分类-4

1.2.3电网规划求解方法-5

1.3 本文研究的主要内容-7

第二章 概率直流潮流计算-8

2.1 蒙特卡洛模拟法-8

2.2 随机变量及其分布-8

2.3 机组出力概率模型-10

2.3.1风电机组出力的概率模型-10

2.3.2其他机组出力的概率模型-12

2.4 概率直流潮流模型-13

2.5 本章小结-15

第三章 含风电场的电网规划模型及其求解-17

3.1 目标函数-17

3.2 输电系统扩展规划的机会约束规划模型-17

3.3 遗传算法-18

3.4 模型求解-19

3.5 本章小结-21

第四章 算例分析-24

4.1 算例数据-24

4.2 算例结果-25

4.3 本章小结-28

第五章 结论与展望-29

参考文献-30

致谢-33