考虑风电并网的经济环境联合调度模式及其效果研究

【摘要】：随着经济的快速发展,越来越多的环境污染受到人们的重视,具有保护环境和不消耗燃料特征的风电被看作是最有前途的可再生能源之一。中国政府已经出台了许多政策促进风电的发展。然而,风电与常规能源不同的间歇性和不可预测的特性对风电并网后的调度模式提出了挑战。 近年随着中国风电的快速发展,如何整合调度更多风电进入电网,以及如何在减少温室气体排放量和增加经济成本的冲突之间做好平衡,并相应地调整调度模式成为一个很大的挑战。 本文首先研究了边际成本理论和外部性理论,并以电力体制改革为分界线,研究了西方发达国家在电力体制改革前后的调度模式和经验启示,同时研究了中国电力调度的发展过程,得出调度方式从垄断的一体化垂直管理调度体制转向了市场竞争调度管理体制应该是历史发展的趋势。 其次,本文重点分析了中国的联合调度存在的三种实际情况,第一,因为中国的电源结构仍以火电为主,所以为了深度调峰,有可能需要机组启停调峰。第二,越来越多的火电机组成为热电联产机组,而为了保障供热,不可能减少热电联产机组的出力,更不可能对热电联产机组实施停机,所以必须考虑不停机情况下的调度情况。第三,水电并不能恒定出力,甚至部分地区没有水电,所以在调度模型的构建中也必须充分考虑水电不参与调度的情况。因此依据中国的实际情况,建立了含风电的经济环境联合调度模型。为了求解模型,本文利用了GAMS软件平台。GAMS是专门为线性规划、非线性规划、混合整数规划、混合整数非线性规划等优化问题而设计的软件平台, 最后,本文以东北电网辽宁省的为算例,模拟计算了四种情况下含风电的经济环境联合调度模型的结果,结果显示风水火联合调度比单独的水火电调度在环境保护方面更优,并且说明了一个相对较好的环境改善,可以在一个相对较低的经济损失下完成。 【关键词】：风电并网 联合调度 环境效益 辽宁电网 GAMS软件
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：F426.61
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 目录8-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 选题目的和意义10-12
• 1.2 文献综述12-16
• 1.2.1 常规机组的调度优化模型和算法12-14
• 1.2.2 含风电机组的系统调度优化模型和算法14-16
• 1.3 研究方法及内容16-17
• 1.3.1 研究方法16
• 1.3.2 研究内容16-17
• 1.4 创新点和不足17-19
• 第2章 电力调度模式的理论及发展19-24
• 2.1 电力调度的相关经济学理论19-20
• 2.1.1 边际成本理论19
• 2.1.2 外部性理论19-20
• 2.2 国外的典型调度模式及启示20-21
• 2.2.1 国外的典型调度模式20-21
• 2.2.2 国外典型调度模式的启示21
• 2.3 中国电力调度模式的发展过程21-24
• 2.3.1 电力体制改革之前的典型调度模式22
• 2.3.2 电力体制改革之后的典型调度模式22-24
• 第3章 考虑风电并网的经济环境联合调度模型构建24-35
• 3.1 火电机组的成本煤耗和排放模型24-25
• 3.1.1 成本组成分析24
• 3.1.2 火电机组成本函数及排放函数24-25
• 3.2 考虑风电并网的四种经济环境联合调度模型25-31
• 3.2.1 机组可停机情况下含风电的系统调度模型27-29
• 3.2.2 机组可停机情况下含风电水电的联合系统调度模型29-30
• 3.2.3 机组不停机情况下含风电的系统调度模型30-31
• 3.2.4 机组不停机情况下含风电水电的联合系统调度模型31
• 3.3 基于GAMS软件建模31-35
• 3.3.1 GAMS软件优点31-32
• 3.3.2 GAMS软件的求解器32-33
• 3.3.3 GAMS模型的基本组成33-34
• 3.3.4 GAMS建模过程34-35
• 第4章 辽宁电网的算例分析35-51
• 4.1 辽宁电网的电力调度模式分析35-36
• 4.2 数据来源36-39
• 4.3 计算结果及分析39-51
• 4.3.1 停机情况下水电不参与调度的情况39-43
• 4.3.2 停机情况下水电参与调度的情况43-45
• 4.3.3 不停机情况下水电不参与调度的情况45-47
• 4.3.4 不停机情况下水电参与调度的情况47-51
• 第5章 结论与研究展望51-53
• 5.1 研究结论51-52
• 5.2 研究展望52-53
• 参考文献53-58
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果58-59
• 致谢59

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