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现代国民经济发展对电力系统可靠性的要求日渐提升,输送容量低下的输电网络有时并不能很好地满足这一需求。然而,考虑到直接新建输电设施建设周期长、投资成本高,一个更为经济现实的方法是:对已建输电网络进行技术升级,深入挖掘现有输电设施的潜在传输能力以满足愈来愈高的供电可靠性要求。已有研究表明,在系统运行过程中考虑架空线路动态容量以及引入输电网络结构优化,可在不新增投资的情况下充分挖掘现有输电设施的输电能力,改善输电网络的输送容量,提高电网可靠性。为此,本文围绕考虑架空线路动态容量以及输电网络结构优化对大电网可靠性水平的影响,开展以下研究工作:为计及不同区域实时气温、风速等环境因素对架空线路动态容量的影响,建立综合考虑各区域运行环境的线路输送容量影响模型,进而建立架空输电线路的动态输送容量估计模型,并将其应用于大电网可靠性评估。首先,基于IEEE Std.738标准,采用各区域实时气温、实时风速、区域纬度及运行时刻计算导线的对流散热率、辐射散热率及太阳辐射吸热率,根据导线热平衡方程计算导线实时载流能力;同时,定义线路动态增容率以衡量线路输送容量受实时运行环境的影响。随后,以架空线路跨越各区域线路动态增容率最小者估计整回线路的动态输送容量。最后,将该模型应用于大电网可靠性评估。对修改的IEEE RTS-79和RTS-96系统进行了算例分析,结果表明:计及架空线路动态容量后系统失负荷时间期望(LOLE)指标降低0~45.8%不等,失电量期望(EENS)指标降低0~44.4%不等。为分析输电网络结构优化变换对大电网可靠性的影响,基于直流潮流从架空输电线路优化开断、变电站电气主接线优化重构两方面建立大电网结构综合优化模型,并将其应用于大电网可靠性评估。首先,以负荷削减最小为目标,分别建立考虑线路优化开断的输电线路最优开断模型,和考虑基于变电站母线分裂运行机制的变电站电气主接线结构优化模型。同时,在此基础上进一步建立综合考虑输电线路优化开断、变电站优化重构的输电网络结构优化模型,并应用于大电网可靠性评估。分别对修改的IEEE RTS-79和RTS-96系统进行了算例分析,结果表明:计及输电网络结构优化后系统LOLE可降低0~55.09%不等,EENS可降低0~27.04%不等;同时考虑输电线路优化开断和母线分裂优化运行的可靠性提升效果更为显著。为综合考虑线路动态容量和网络结构优化两方面对大电网可靠性的影响,建立同时计及这两方面的综合模型,并将其应用于大电网可靠性评估。首先,基于综合考虑输电线路开断机制与母线分裂运行机制的输电网络结构优化模型,在约束中计及线路动态增容率的影响,从而建立考虑输电线路动态容量的网络结构优化模型。分别对修改的IEEE RTS-79和RTS-96系统进行了算例分析,结果表明:计及两方面影响后系统LOLE可降低0~70.80%不等,EENS可降低0~47.19%不等;同时,考虑多种手段对大电网可靠性水平的改善程度,优于单一手段的情形。为分析输电设施运行环境因素及输电网络结构变化对大电网可靠性水平影响,应用前述综合模型,讨论了环境气温、环境风速、可开断输电线路数及可分裂运行母线数等对大电网可靠性水平的影响分析。选取-25℃~45℃范围内共8个气温水平、8个风速水平、6个可开断输电线路水平和6个可分裂运行母线水平,对修改的IEEE RTS-79系统进行了可靠性影响分析。算例结果表明:风速对大电网可靠性的影响大于环境气温,而可开断输电线路数与可分裂运行母线数对系统可靠性的影响大致相当。