本文關鍵詞：帶有隨機擾動的風場優(yōu)化調度策略的研究

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【摘要】：風能是一種豐富、清潔和可再生的一次能源,而電力是一種最重要的二次能源。當前,世界各國對于能源安全和環(huán)境保護等問題愈來愈重視。風力發(fā)電技術作為解決能源和環(huán)境問題、滿足可持續(xù)發(fā)展要求的有效和重要手段,得到迅速的發(fā)展,成為全球增長最快的能源。在我國風電事業(yè)發(fā)展相對集中的地區(qū)中,電網(wǎng)調度的運行問題正因為風電容量迅速擴張也變得越來越顯著�，F(xiàn)在來看,系統(tǒng)電網(wǎng)運送能力欠缺以及缺少可供給的調峰容量是風力發(fā)電進行并網(wǎng)運行的重要限制因素。然而,可以在風電受限條件下,通過風力發(fā)電的優(yōu)化調度來最大程度地提高風電的利用率。本文通過研究國內外棄風現(xiàn)狀和風電調度現(xiàn)狀,為風電的優(yōu)化調度研究提供了現(xiàn)實依據(jù)與決策基礎。全篇從風場發(fā)電量系統(tǒng)研究開始,介紹了其重要概念和具體建模過程。風力發(fā)電機組系統(tǒng)作為風場發(fā)電量系統(tǒng)的重要組成部分,本文從其分類、構成、機組效率制約因素以及未來發(fā)展趨勢進行詳細介紹。接著文章介紹了風場發(fā)電量預測系統(tǒng)概念,分類,研究現(xiàn)狀以及未來發(fā)展方向,它是風場發(fā)電量系統(tǒng)實行風電優(yōu)化調度的前提條件。然后通過分析風力發(fā)電的過程,建立了含有擾動項的單個風機發(fā)電量模型,同時在考慮風機之間耦合性基礎上建立了整個風電場的發(fā)電量模型。本文旨在解決風電場建模和風力發(fā)電優(yōu)化調度耦合問題,并針對風機發(fā)電量的調度問題提出了兩條優(yōu)化策略。第一條優(yōu)化策略是首先合理分配各臺風機的發(fā)電量期望目標值,然后通過控制發(fā)電機轉矩,使得每臺風機的實際發(fā)電量可以達到每臺風機發(fā)電量的目標期望值。第二條優(yōu)化策略是基于調度值首先給出每臺風機發(fā)電量的理想運行曲線,通過控制發(fā)電機轉矩來使發(fā)電量實際運行曲線跟蹤上理想運行曲線,同時還要使發(fā)電機的電磁力矩所消耗的能量最小。這兩條優(yōu)化策略方法的有如下顯著特點：第一,所建立的風電場發(fā)電量模型考慮了風機之間的相互影響；第二,所研究的內容是風力發(fā)電方面的優(yōu)化調度問題；第三,其中第一條策略的控制器設計考慮了系統(tǒng)的局部信息,并在此基礎上利用了倒向隨機微分方程及其伴隨方程進行解決,第二條策略中保證了控制器的二次型性能指標最小。最后通過Matlab數(shù)值仿真實驗來驗證兩條優(yōu)化策略所提出的控制器的有效性。
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM614;TM73

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本文編號：1192807