基于负载率均衡度的电力系统调度策略与风电规划研究

【摘要】：随着经济的发展以及当今社会提出的“节能、环保、减排”等要求，风电装机容量越来越大，由于风电的波动性和间歇性，降低了电网的安全性，并且风电大都分布在电网末端，进一步导致了电网线路负载率的不均衡，对电网的安全性产生很大的影响。只有全面分析系统的负载率状态，提高电网的安全性，才能更合理的开展电源规划和电网规划等工作。市场经济下，电力系统优化调度和电源电网规划的研究大多侧重在经济性方面，对如何提高电网安全性的研究尚存不足。所以，分析电网安全性，提高电网运行的安全性以及如何解决风电接入后电网安全性降低的问题，具有十分重要的意义。 本文以线路负载率为出发点，分别从线路传输的有功功率和电流两个角度深入分析了负载率均衡度，提出了负载率均衡灵敏度的概念。从线路传输电流的角度具体分析了负载率均衡度及负载率均衡灵敏度解析算法。剖析了负载率均衡度与电网安全性、负荷水平的关系，为后续工作奠定了基础。 从提高电网运行的安全性出发，建立了基于负载率均衡度的电力系统调度策略模型，以负载率均衡度为优化目标函数，并在约束条件中考虑了有功功率损耗约束，在提高电网安全性的同时不增加电网运行的有功功率损耗。通过本文方法所得到的调度方案对提高电网运行的安全性具有一定的参考价值。 由于风电大规模接入电网，导致电网的安全性下降，本文基于负载率均衡度建立了风电电源规划模型、电网改造规划模型。为了尽可能提高电网的安全性，在电网改造规划的约束条件中考虑了N-1准则下的安全性，给出了基于逐步扩展的求解方法。提出了风电电源与电网协调规划模型和求解方法，将复杂的电源与电网协调规划问题分解成可解析求解的风电电源规划子问题、无功补偿规划子问题以及电网改造规划子问题，并进行了算例分析计算，表明不仅提高了电网的安全性，而且具有一定的经济性。 【关键词】：负载率均衡度 调度策略 风电规划 电网改造 源-网协调规划
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM73
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-17
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义8-9
• 1.2 负载率均衡度研究现状9-11
• 1.3 电力系统调度策略的研究现状11-12
• 1.4 电源电网规划问题的研究现状12-15
• 1.4.1 电源规划研究现状12-13
• 1.4.2 电网规划研究现状13-15
• 1.5 本文主要研究内容15-17
• 第2章 负载率均衡度及其灵敏度的研究17-32
• 2.1 引言17
• 2.2 负载率均衡度及其灵敏度的研究17-22
• 2.2.1 负载率均衡度的定义17-19
• 2.2.2 负载率均衡度的计算19-21
• 2.2.3 负载率均衡灵敏度解析21-22
• 2.3 负载率均衡度及其灵敏度的计算步骤和流程22-24
• 2.4 算例分析24-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第3章 基于负载率均衡度的电力系统调度策略32-42
• 3.1 引言32
• 3.2 电力系统调度策略的数学模型32-35
• 3.2.1 目标函数33
• 3.2.2 等式约束33-34
• 3.2.3 不等式约束34-35
• 3.3 计算步骤及流程35-36
• 3.4 算例分析36-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第4章 基于负载率均衡度的风电规划及源网协调规划研究42-59
• 4.1 引言42
• 4.2 风电电源规划模型42-45
• 4.2.1 目标函数43
• 4.2.2 等式约束43-44
• 4.2.3 不等式约束44-45
• 4.3 电网改造规划模型45-46
• 4.3.1 目标函数45
• 4.3.2 约束条件45-46
• 4.4 电网改造规划计算步骤和流程46-47
• 4.5 风电的源网协调规划求解模型与方法47-51
• 4.5.1 风电电源规划子问题48
• 4.5.2 无功补偿子问题48-49
• 4.5.3 电网改造子问题49
• 4.5.4 风电的源网协调规划计算步骤49-51
• 4.6 算例分析51-58
• 4.6.1 风电电源规划51-53
• 4.6.2 电网改造规划53-55
• 4.6.3 风电的源网协调规划55-58
• 4.7 本章小结58-59
• 结论59-60
• 参考文献60-64
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果64-66
• 致谢66

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