含大规模风电电力系统中长期优化运行研究

【摘要】：随着社会经济的迅猛发展，人民的生活水平日益提高，全球范围内的能源紧缺及环境污染已成为制约人类可持续发展的重点问题之一，开发利用可再生能源、调整能源利用结构已迫在眉睫。电力系统作为一次能源消耗的主力军之一，对于发展新能源发电、保护环境更是义不容辞。与其他清洁型可再生能源相比，风能资源丰富且在世界范围内分布较广，具有很大的开发潜力，并且随着风轮机制造及并网技术的日益成熟，风力发电也渐渐成为人们关注的焦点。然而，风电出力具有随机波动性及不可调度性等特点，大规模风电接入电网使得电力系统的生产和运行方式发生了深刻的变化。在这样的能源和电力发展背景下，对传统的电力系统优化运行理论进行拓展和完善，研究适合我国大规模风电基地特色的电力系统优化运行理论和方法具有重大的理论意义和现实意义。 然而，目前有关适应大规模风电接入电力系统中长期优化运行的理论和方法研究还不完善。本文基于电力系统优化运行模拟工程实际，对含风电电力系统的中长期优化运行问题进行了研究。首先，对大规模风电基地中长期出力特性以及风电出力对系统负荷特性的影响进行了分析，基于概率理论统计方法，建立有针对性的指标体系，为中长期风电场出力建模提供理论基础及数据基础，进而为建立适应大规模风电接入特点的电力系统中长期优化运行模拟模型提供技术支持；其次，建立中长期风电场出力模型，该模型计及风电并网后对电力系统电力平衡、调峰平衡、电量平衡的综合影响，生成反映大规模风电场长期出力特征的全年各月典型日逐时风电出力曲线，能够较好地适应含风电系统中长期优化运行模拟工程实际；再次，建立含风电电力系统中长期优化运行模拟模型，本模型能够反映风电并网后的电量效益、环保效益及风电对电力系统运行可靠性的影响；最后，将本文所提模型及方法应用于某一含风电电力系统中，对该系统风电消纳能力、调峰优化等运行相关问题进行分析，算例结果验证了本文模型的有效性，同时也能够对含风电电力系统中长期运行规划工作起到一定的指导作用。 【关键词】：风电并网 风电出力特性 负荷特性 中长期风电出力建模 中长期优化运行模拟
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景及意义9-13
• 1.2 含风电电力系统中长期优化运行研究现状13
• 1.3 本文研究内容13-15
• 2 大规模风电场出力特性及其对负荷特性的影响15-29
• 2.1 大规模风电场出力特性分析15-22
• 2.2 风电对负荷特性的影响22-28
• 2.3 小结28-29
• 3 中长期风电场出力建模29-35
• 3.1 中长期风电场出力建模原则29-30
• 3.2 中长期风电场出力模型30-32
• 3.3 模型实现及分析32-34
• 3.4 小结34-35
• 4 含风电的电力系统中长期优化运行模拟方法35-42
• 4.1 引言35-36
• 4.2 含风电电力系统中长期优化运行模型36-39
• 4.3 含风电电力系统中长期优化运行模型求解方法39-40
• 4.4 小结40-42
• 5 算例分析42-49
• 5.1 基础数据与边界条件42-43
• 5.2 风电接入对电力系统中长期优化运行的影响43-44
• 5.3 电力系统风电消纳能力分析44-45
• 5.4 含大规模风电系统的调峰问题研究45-47
• 5.5 小结47-49
• 6 总结与展望49-51
• 6.1 全文总结49-50
• 6.2 展望50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-55
• 附录1 攻读硕士期间发表论文及参加科研情况55

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