【摘要】：在化石能源日漸枯竭和環(huán)境問題日益凸顯的全球大環(huán)境下,電動汽車和風(fēng)電由于其良好的環(huán)境和經(jīng)濟效益而得到國家的大力發(fā)展,而高滲透率的電動汽車和風(fēng)電給電力系統(tǒng)調(diào)度帶來了新的挑戰(zhàn)。在熱電機組比重較高的“三北地區(qū)”,大量熱電聯(lián)產(chǎn)機組在供暖期采取“以熱定電”方式運行,不利于電網(wǎng)高效經(jīng)濟運行,同時也導(dǎo)致電網(wǎng)調(diào)峰能力不足,這也是“三北”地區(qū)冬季大量棄風(fēng)的重要原因之一。為了更好地消納風(fēng)電以及達(dá)到電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行的目的,電網(wǎng)需要積極調(diào)動電力系統(tǒng)充裕性資源,充分利用常規(guī)機組、熱電機組和電動汽車可控負(fù)荷的靈活調(diào)節(jié)能力,在滿足熱負(fù)荷和電負(fù)荷的同時,通過熱電聯(lián)合調(diào)度提高系統(tǒng)風(fēng)電消納能力,改善機組運行經(jīng)濟性的同時減少電動汽車無序充電對電力系統(tǒng)的不利影響。本文針對規(guī)�；妱悠嚳煽刎�(fù)荷和風(fēng)電參與的熱電聯(lián)合調(diào)度問題開展研究,主要工作包括：首先,對不同類型的熱電機組特性和電動汽車集中充電可控負(fù)荷特性進行研究,分析其對于消納風(fēng)電和提高機組運行經(jīng)濟性的作用,從而為熱電聯(lián)合調(diào)度模型的建立提供理論基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,在滿足熱負(fù)荷平衡等約束條件下,以抽汽式熱電機組有功出力可調(diào)范圍最大和熱電機組總運行成本最小為目標(biāo)函數(shù),建立了熱電機組多目標(biāo)優(yōu)化模型,采用非支配排序遺傳算法(NSGA-Ⅱ)進行求解,探索熱電機組運行經(jīng)濟性與抽汽式熱電機組有功出力可調(diào)范圍之間的關(guān)系,并設(shè)置不同單目標(biāo)優(yōu)化模型進行計算,比較分析優(yōu)化結(jié)果從而得出相關(guān)結(jié)論。而后,研究電動汽車有序充電控制模型,考慮充電機充電功率約束等約束條件,以疊加電動汽車充電負(fù)荷后的總等效負(fù)荷方差最小為目標(biāo)函數(shù),采用YALMIP工具包進行建模并求解,并通過仿真算例分析了優(yōu)化模型的有效性。在此基礎(chǔ)上,通過熱電機組最小出力模型計算出系統(tǒng)等效負(fù)荷,從而使基于等效負(fù)荷的電動汽車可控負(fù)荷參與到熱電聯(lián)合調(diào)度中。最后,基于上述電動汽車有序充電控制模型得到的電動汽車充電負(fù)荷信息,電網(wǎng)調(diào)度中心在冬季供暖期,對常規(guī)火電機組、熱電機組和風(fēng)電進行聯(lián)合調(diào)度。熱電機組承擔(dān)供暖任務(wù),電負(fù)荷則由熱電機組、火電機組和風(fēng)電共同承擔(dān),以機組總運行成本最小為目標(biāo)函數(shù),建立了含規(guī)�；妱悠嚭惋L(fēng)電的熱電聯(lián)合經(jīng)濟調(diào)度模型。本文所提出的優(yōu)化調(diào)度模型在MATLAB中采用YALMIP進行建模并求解,仿真算例驗證了優(yōu)化調(diào)度模型的可行性和有效性,并研究了不同因素對調(diào)度結(jié)果的影響。
[Abstract]:In the global environment where fossil energy is exhausted and environmental problems are becoming increasingly prominent, electric vehicles and wind power have been greatly developed by the state because of their good environmental and economic benefits. High permeability electric vehicles and wind power bring new challenges to the dispatching of power systems. In the heating period, a large number of cogeneration units operate in the heating period, which is not conducive to the efficient economic operation of the power grid, and also leads to the lack of power grid peak regulation ability. It is also one of the important reasons for the large number of discarded winds in the "Three North" areas in winter. Actively mobilize the abundant resources of the power system, make full use of the conventional unit, the power plant and the electric vehicle controllable load flexibly. While meeting the heat load and electric load, the power system can be improved by combined heat and power dispatching, and the economy of the unit is improved and the electric vehicle disordered charging is reduced to the electric power system. The main work includes: first, the characteristics of different types of thermoelectric units and the controllable load characteristics of the centralized charging of electric vehicles are studied, and the economy of the wind power and the operation of the units are analyzed. In order to provide a theoretical basis for the establishment of a combined thermoelectric scheduling model, the multi-objective optimization model of a thermoelectric unit is established on the basis of satisfying the constraint conditions such as the balance of heat load and so on. The order genetic algorithm (NSGA- II) is used to solve the relationship between the operation economy of the thermoelectric unit and the adjustable range of the active power output of the steam turbine, and the different single target optimization models are set up to calculate, and the results of the optimization are compared and analyzed, and then the related conclusions are obtained. Then, the order charging control model of the electric vehicle is studied and the charger is considered. The constraint conditions such as charging power constraints are used to stack the minimum variance of the total equivalent load after the charging load of the electric vehicle as the objective function. The model is modeled and solved by the YALMIP toolkit. The effectiveness of the optimized model is analyzed by a simulation example. On this basis, the equivalent load of the system is calculated by the minimum force model of the thermal motor group. The control load of electric vehicle based on the equivalent load is involved in the combined power and power dispatching. Finally, the charging load information of the electric vehicle is obtained based on the model of the electric vehicle ordered charging control. The power grid dispatching center jointly scheduls the conventional thermal power unit, the thermal electric motor group and the wind power in the winter heating period. The electric load is jointly undertaken by the thermoelectric unit, the thermal power unit and the wind power, with the minimum total operating cost of the unit as the objective function, the combined economic dispatch model of the scale electric vehicle and the wind power is established. The optimal scheduling model proposed in this paper is modeled and solved by using YALMIP in MATLAB. The simulation example is proved to be an example. The feasibility and validity of the optimal scheduling model are studied, and the effects of different factors on the scheduling results are studied.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM73

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本文編號：2175375