本文關(guān)鍵詞：參考電網(wǎng)建模及優(yōu)化方法研究　出處：《山東大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：電網(wǎng)在發(fā)電與負(fù)荷平衡過(guò)程中起著重要的支撐作用,該平衡的能力與容量裕度及電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。隨著資源和環(huán)境問(wèn)題日趨突出,終端用戶(hù)的電能替代以及發(fā)電側(cè)清潔替代成為發(fā)展趨勢(shì),負(fù)荷及電源側(cè)波動(dòng)性日趨增強(qiáng),難以把握變化規(guī)律;其次電網(wǎng)中源、荷時(shí)空分布日趨不均,對(duì)輸電可靠性提出更高要求。電網(wǎng)對(duì)源、荷平衡的支撐作用面臨挑戰(zhàn),如何對(duì)其進(jìn)行評(píng)估以指導(dǎo)電網(wǎng)規(guī)劃具有重要的實(shí)際意義。參考電網(wǎng)提供了一套能夠?qū)ΜF(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行客觀(guān)評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)對(duì)參考網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)輸電容量和最優(yōu)阻塞成本進(jìn)行量化,可將其與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行比較,以明確輸電系統(tǒng)所需要的新投資。但是,參考電網(wǎng)模型應(yīng)用于實(shí)際大規(guī)模輸電系統(tǒng)時(shí)具有較大的計(jì)算復(fù)雜度;原始的參考電網(wǎng)模型基于電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和發(fā)電、負(fù)荷水平確定的前提,未考慮未來(lái)負(fù)荷波動(dòng)的不確定性,沒(méi)有關(guān)聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行狀況,直接將其用于電網(wǎng)投資決策具有保守性,經(jīng)濟(jì)性較差。針對(duì)以上問(wèn)題,本文對(duì)參考電網(wǎng)模型及其算法進(jìn)行優(yōu)化,考慮未來(lái)負(fù)荷不確定性情況,預(yù)演電網(wǎng)發(fā)展規(guī)律,前瞻性地把握電網(wǎng)運(yùn)行情況,超前預(yù)判電網(wǎng)在未來(lái)時(shí)間窗內(nèi)區(qū)間負(fù)荷水平下的適應(yīng)性,使參考電網(wǎng)模型能夠更好地適應(yīng)輸電網(wǎng)規(guī)劃的新背景。本文的主要工作和創(chuàng)新成果如下:(1)結(jié)合輸電價(jià)值決策最優(yōu)輸電能力,并基于參考電網(wǎng)的基本數(shù)學(xué)模型對(duì)其概念和意義進(jìn)行分析,其次建立考慮N-1安全性分析的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)其線(xiàn)性規(guī)劃算法進(jìn)行優(yōu)化,以提高在實(shí)際大規(guī)模輸電網(wǎng)絡(luò)上的適用性。參考電網(wǎng)模型中約束眾多,運(yùn)算量大且計(jì)算過(guò)程復(fù)雜。本文基于線(xiàn)路開(kāi)斷轉(zhuǎn)移因子對(duì)N-1事故狀態(tài)下的線(xiàn)路約束加以篩選,將斷線(xiàn)后越限最嚴(yán)重的線(xiàn)路逐一添加到原始模型中,排除冗余的無(wú)效約束。最后,通過(guò)IEEE算例和實(shí)際輸電網(wǎng)系統(tǒng)算例與其他方法進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證該算法的準(zhǔn)確性和高效性。(2)針對(duì)現(xiàn)有參考電網(wǎng)模型未關(guān)聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行策略以及未涉及電網(wǎng)現(xiàn)狀的不足,提出了考慮運(yùn)行方式優(yōu)化和拓?fù)湫Ｕ刂频膮⒖茧娋W(wǎng)優(yōu)化方法,為輸電網(wǎng)靈活規(guī)劃提供指導(dǎo)性意見(jiàn)�；谇罢皶r(shí)間尺度內(nèi)各時(shí)段負(fù)荷預(yù)測(cè)值和規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)候選支路方案,構(gòu)建以最小化年發(fā)電成本和年輸成本之和為目標(biāo),以系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)以及N-1事故狀態(tài)下的運(yùn)行安全要求為約束條件的參考電網(wǎng)優(yōu)化模型,對(duì)優(yōu)化模型中混合整數(shù)非線(xiàn)性約束式進(jìn)行處理,將其轉(zhuǎn)換為混合整數(shù)線(xiàn)性規(guī)劃模型,并采用混合整數(shù)線(xiàn)性規(guī)劃法對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行求解,得到最終的規(guī)劃方案。最后,通過(guò)算例分析說(shuō)明了所提方法的有效性。(3)針對(duì)現(xiàn)有參考電網(wǎng)模型未考慮未來(lái)負(fù)荷波動(dòng)的不確定性以及現(xiàn)有負(fù)荷預(yù)測(cè)方法具有模糊性等不足,提出了考慮區(qū)間負(fù)荷的參考電網(wǎng)魯棒優(yōu)化方法,有利于提高參考電網(wǎng)規(guī)劃方案的安全性�；谇罢皶r(shí)間尺度內(nèi)各時(shí)段負(fù)荷預(yù)測(cè)區(qū)間和未來(lái)年規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)候選支路方案,構(gòu)建以最小化年發(fā)電成本、備用成本和年輸電成本為目標(biāo),以區(qū)間負(fù)荷下系統(tǒng)正常運(yùn)行狀態(tài)以及N-1事故狀態(tài)下的運(yùn)行安全要求為約束條件的參考電網(wǎng)魯棒優(yōu)化模型,對(duì)優(yōu)化模型中區(qū)間形式約束進(jìn)行處理,將其轉(zhuǎn)換為線(xiàn)性規(guī)劃模型,并采用線(xiàn)性規(guī)劃法對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行求解,得到最終的規(guī)劃方案。最后,通過(guò)算例分析說(shuō)明了所提方法的有效性。
[Abstract]:This paper optimizes the power transmission capacity and the optimal congestion cost of the reference network , and then sets up a set of mathematical models that can evaluate the power transmission reliability . ( 2 ) A reference grid optimization model considering operation mode optimization and topology correction control is proposed for the existing reference power grid model which is not related to the grid operation strategy and the shortage of the current situation of the power grid . The optimization model of the reference power grid considering interval load is constructed to minimize the uncertainty of the annual power generation cost and annual transmission cost , and the optimization model is solved by the mixed integer linear programming method .

【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TM743

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本文編號(hào)：1401419