大规模风电并网条件下电力系统有功调度研究

【摘要】：随着化石类资源的枯竭和环境问题的日益突出，风能和太阳能作为一种可再生绿色能源，因其低成本和对环境的无污染受到了学者的广泛关注，但是风电场出力的不可控性会给电力系统的安全、稳定运行带来很多问题。因此，对风电并网电力系统进行深入的研究具有重要的理论和现实意义。本文针对风电出力的随机性、波动性以及不确定性等特点，运用场景分析的方法对风功率场景选取，单时段和多时段风电并网系统的有功调度模型进行了深入的研究。 首先，在分析风电功率输出特性的基础上，结合场景分析的方法，给出了适应于风电功率场景选取的单时段机组经济运行模型，以及风功率初始场景选取的原则和步骤，其决策变量为各场景下各机组的发电功率，优化目标为发电燃料成本最小。 针对单时段内风电功率初始场景选取的特点，将系统调节能力引入到场景选取模型之中，建立自适应风电功率场景选取模型。同时提出了三类调度策略，分别为目标函数中不考虑风功率场景调度策略，将所选择的初始场景以其权重引入到目标函数之中的调度策略，经过初始场景的不断修正调整之后再引入到目标函数之中的调度策略。运用二次规划算法分别计算该三类调度策略的条件期望再调度成本，将该成本作为场景选取有效最优性的评价指标。通过对实际算例的分析，验证了所提模型和方法可以较好地解决风电并网不确定性的电力系统有功调度问题。 最后，基于电力系统实际运行特点，给出多时段风电功率场景选取策略，先成生一个调度周期内的场景树，再采用场景消去手段去除一些发生概率较小的场景树，得到最优场景树,并建立风电并网系统动态有功调度模型，并通过算例验证了模型和方法的可行性。 【关键词】：风电并网 有功调度 场景分析 二次规划
【学位授予单位】：东北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM734
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目录9-11
• 第1章 绪论11-20
• 1.1 课题背景、目的及意义11-12
• 1.2 国内外风电发展现状12-14
• 1.2.1 国外风电发展现状12
• 1.2.2 国内风电发展现状12-14
• 1.3 电力系统有功调度研究现状14-18
• 1.3.1 传统的数学优化方法15-16
• 1.3.2 现代智能优化方法16-17
• 1.3.3 混合优化方法17-18
• 1.4 风电并网系统有功优化调度研究现状18-19
• 1.5 本文的主要工作19-20
• 第2章 风功率初始场景选取20-30
• 2.1 引言20
• 2.2 风电功率输出特性分析20-21
• 2.3 场景分析法在电力系统中的应用21-22
• 2.4 风功率初始场景选取22-26
• 2.4.1 风功率初始场景的选取原则22-23
• 2.4.2 风功率初始场景选取模型23-24
• 2.4.3 风功率初始场景选取步骤24-26
• 2.5 算例分析26-28
• 2.6 本章小结28-30
• 第3章 单时段风电并网系统有功调度30-43
• 3.1 引言30-31
• 3.2 单时段风电并网系统有功调度模型31-34
• 3.2.1 目标函数31
• 3.2.2 约束条件31-32
• 3.2.3 三类调度策略32-34
• 3.3 风功率场景的动态调整34
• 3.4 风功率场景筛选的评价指标34-35
• 3.5 求解方法35-36
• 3.5.1 二次规划问题35
• 3.5.2 求解步骤35-36
• 3.6 算例分析36-41
• 3.7 本章小结41-43
• 第4章 风电并网系统动态有功调度43-53
• 4.1 引言43
• 4.2 多时段风功率场景选取策略43-44
• 4.2.1 场景树的生成43-44
• 4.2.2 最优场景树的选择44
• 4.3 风电并网系统的动态有功调度模型44-46
• 4.3.1 目标函数44-45
• 4.3.2 约束条件45-46
• 4.4 算例分析46-51
• 4.5 本章小结51-53
• 结论53-54
• 参考文献54-58
• 攻读学位期间发表的学术论文58-59
• 致谢59

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