不確定性環(huán)境下考慮韌性提升的主動配電網(wǎng)運行方法

分布式能源的迅速發(fā)展使得配電網(wǎng)中的不確定性因素顯著增加，需要引入不確定性的分析方法和控制手段以保障配電網(wǎng)的安全可靠運行。本項目研究了不確定性環(huán)境下考慮韌性提升的主動配電網(wǎng)運行方法。首先考慮多重耦合的不確定性因素，建立了主動配電網(wǎng)內(nèi)的“源-網(wǎng)-荷”不確定性因素模型，利用Copula函數(shù)刻畫了輸入隨機變量之間的復(fù)雜相關(guān)性；其次，研究了基于高效蒙特卡羅模擬的主動配電網(wǎng)概率潮流算法，并在此基礎(chǔ)上利用稀疏多項式混沌展開技術(shù)進一步提高概率潮流的計算效率；在概率潮流計算的基礎(chǔ)上進行主動配電網(wǎng)的運行風(fēng)險評估，應(yīng)用基于Sobol'法的全局靈敏度分析指標(biāo)辨識影響主動配電網(wǎng)運行風(fēng)險的關(guān)鍵不確定性因素，建立基于多目標(biāo)優(yōu)化的主動配電網(wǎng)運行風(fēng)險控制方法；最后，提出面向配電網(wǎng)韌性提升的動態(tài)微網(wǎng)運行模式，提高不確定性環(huán)境下主動配電網(wǎng)的韌性，保證系統(tǒng)的安全可靠運行。通過算例仿真和實際系統(tǒng)應(yīng)用，驗證了所提基于稀疏多項式混沌展開方法的概率潮流計算的高效性，準(zhǔn)確辨識了影響主動配電網(wǎng)運行風(fēng)險的關(guān)鍵不確定性因素，有效提高了主動配電網(wǎng)在不確定性環(huán)境下的韌性。

隨著可再生能源發(fā)電，電動汽車的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)中的不確定性因素大大增加，確定性的分析方法和控制手段已不能滿足配電網(wǎng)的運行需求。與此同時，近年來極端自然災(zāi)害造成的停電損失急劇增加，對電力系統(tǒng)的安全可靠運行進一步提出了挑戰(zhàn)。本項目研究不確定性環(huán)境下考慮韌性提升的主動配電網(wǎng)運行方法。首先，建立考慮“源-網(wǎng)-荷”不確定性的主動配電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)模型；其次，研究基于高效蒙特卡羅模擬的主動配電網(wǎng)概率潮流算法，建立基于非參數(shù)估計的概率潮流輸出變量評估方法，以全面分析系統(tǒng)狀態(tài)；然后，基于概率潮流進行運行風(fēng)險評估，研究影響運行風(fēng)險的關(guān)鍵不確定性因素辨識方法，建立基于多目標(biāo)優(yōu)化的主動配電網(wǎng)運行風(fēng)險控制方法；最后，提出面向配電網(wǎng)韌性提升的動態(tài)微網(wǎng)運行模式，研究自適應(yīng)動態(tài)微網(wǎng)的邊界劃分方法及更新機制，構(gòu)建基于動態(tài)微網(wǎng)的主動配電網(wǎng)自愈運行方法。本項目的研究，將為主動配電網(wǎng)的運行與控制提供有效的理論方法和分析工具。

只有少數(shù)工作零件才承受缺口試棒沖擊試驗中所特有的那種強大的沖擊條件。另外，截面尺寸也影響缺口的韌性值。根據(jù)這些理由，缺口韌性試驗結(jié)果，不總是與工作條件有對應(yīng)關(guān)系，而且不能直接用于工程設(shè)計。只有在與特定的構(gòu)件，在特定的工作條件下有對應(yīng)關(guān)系時，缺口的韌性值才對設(shè)計有用。例如，許多機器的鋼零件，在極冷的條件下成功地轉(zhuǎn)動，并不需要對缺口的韌性值，或產(chǎn)生韌-脆轉(zhuǎn)變的溫度，作特殊的考慮。當(dāng)最大剪應(yīng)力接近于最大的主拉應(yīng)力時，如像在中等程度的應(yīng)變速度和溫度條件下做扭轉(zhuǎn)或簡單的拉伸試驗?zāi)菢樱梢允褂棉D(zhuǎn)變溫度較高的鋼種。應(yīng)力集中和應(yīng)變率高以及工作溫度又低的地方，必須選用轉(zhuǎn)變溫度低的鋼種。

本書匯總美國環(huán)境風(fēng)險評估、管理與決策的近期研究成果，是美國環(huán)境風(fēng)險管理和環(huán)境決策的重要技術(shù)文件。全書共8章，圍繞美國環(huán)境風(fēng)險評價和不確定性，不確定性技術(shù)經(jīng)濟因素下的環(huán)境決策，不確定性與環(huán)境決策，環(huán)境決策不確定性的具體化和不確定性溝通等方面展開論述。本書作為環(huán)境風(fēng)險管理、環(huán)境決策工作者的參考資料，對我國環(huán)境風(fēng)險管理理論與方法研究有一定的指導(dǎo)意義。

已有許多研究人員用各種不同的方法試驗了鋼材的缺口韌性。下表列出了用于評定缺口韌性的典型方法，大體可分成四類：

1．小試件的沖擊試驗；

2．小試件的靜載試驗，

3．焊件動載斷裂試驗；

4．寬板拉伸試驗。

有些研究所的試驗重點在研究解理裂紋的起裂，而另外一些則放在阻止解理裂紋的擴展。但幾乎所有的試驗都包含這樣的內(nèi)容，即試樣開有缺口并在試驗溫度降低時觀察其脆性行為。既然每一種試驗側(cè)重于脆性斷裂過程的不同特征，則用不同的方法去評定材料阻止解理斷裂的能力就不足為奇了。這些試驗幾乎總能確定一個轉(zhuǎn)變溫度，低于這個轉(zhuǎn)變溫度在試驗條件下就會發(fā)生解理斷裂。

下面僅介紹一種試驗原理——小試樣的擺錘沖擊試驗

試驗的原理是將試樣置于擺錘沖擊刃所經(jīng)路徑的最低點處。開始時將擺錘提到某一高度然后釋放，擺錘就橫擊試樣并使之?dāng)嗔?。此時擺錘繼續(xù)前進，并升至試樣另一邊的某一高度（小于初始的高度），兩個高度之差乘以擺錘的質(zhì)量就相當(dāng)于試樣斷裂時所吸收的能量。斷口表面的現(xiàn)象（晶狀斷面百分率）和試樣的變形情況對評價斷口的脆性提供了補充線索。

一般是在不同溫度下對一系列試樣進行這類試驗，以考察溫度對其它變數(shù)的影響。

通常采用兩種試驗機進行試驗。在艾索德（Izod）試驗機中，試樣夾在虎鉗內(nèi)，成為懸臂粱伸入擺錘所經(jīng)路徑中。因試樣及虎鉗須同時保持所要求的試驗溫度，故控制溫度比較困難。這種裝置不如卻貝（Charpy）試驗機好，目前很少使用。