【摘要】：作為一種綠色環(huán)保的間歇性能源,風電有利于改善能源結構。但由于風電具有不可調度性、隨機波動性、反調峰特性,高比例風電接入將使經典的輸電網確定性擴展規(guī)劃及運行優(yōu)化技術難以適用。本文綜述了國內外含風電接入的輸電網擴展規(guī)劃與運行優(yōu)化研究的相關文獻,并指出線路傳輸能力和調峰能力是制約消納風電的關鍵因素。針對高比例風電的接入問題,本文力求從線路傳輸能力和調峰能力兩個方面對現有輸電網規(guī)劃與備用優(yōu)化體系作出改進:1)采用基于極限場景的輸電網魯棒擴展規(guī)劃策略,保證規(guī)劃策略對風電極限場景具有魯棒性;2)提出一種內嵌風電概率信息的輸電網魯棒規(guī)劃方法,合理地權衡魯棒規(guī)劃方案的保守性和經濟性;3)建立考慮風電不確定度的多源協(xié)同魯棒備用優(yōu)化模型,從調峰備用能力角度提高風電接納能力。具體工作如下:首先,詳細介紹了能較好處理不確定性參數的魯棒優(yōu)化理論,并介紹了Benders分解算法、CCG分解算法、遺傳算法的基本原理,為后續(xù)章節(jié)奠定了基礎。其次,提出了風電極限場景的物理概念,構建了基于風電極限場景的兩階段輸電網魯棒規(guī)劃方法,并提出了基于Benders分解的兩階段算法以有效求解所建模型。與經典的規(guī)劃方法相比,所提方法可以保證規(guī)劃策略對風電極限場景具有魯棒性,并有效地降低過強的保守性。同時,本章所提的方法避免了非凸雙線性項的出現,更適合工程實際應用。通過Garver’s 6節(jié)點系統(tǒng)和IEEE RTS-79系統(tǒng)仿真發(fā)現,本文所提輸電網魯棒規(guī)劃模型可以有效地減少運行階段的棄風量和切負荷量,并顯著降低系統(tǒng)的運行成本和規(guī)劃總成本。再次,通過對可再生能源的不確定概率特性建模,構造了混合概率不確定集,并建立了一種基于概率驅動的輸電規(guī)劃投資規(guī)劃模型,以應對場景概率最惡劣的波動情況。為了求解所提模型,提出了互斥約束的線性化方法來消除混合概率不確定集內的絕對值項,并構造了可并行CCG分解算法以適應大規(guī)模輸電系統(tǒng)應用,通過中國西北實際電網系統(tǒng)算例驗證了所提模型和算法的有效性和優(yōu)越性。最后,針對風電出力隨機性和波動性給運行備用優(yōu)化配置帶來的新難題,以魯棒多面體不確定集刻畫風電不確定性,構建了計及風電出力誤差概率的期望棄風、期望切負荷模型,并以綜合成本最小化作為備用目標,建立了考慮風電不確定度的風-火-水-氣-核-抽水蓄能多源協(xié)同調度的魯棒旋轉備用優(yōu)化模型,合理地權衡了魯棒備用策略的效益和風險。同時提出了一種自適應遺傳算法與分枝切割算法相結合的雙層優(yōu)化算法以求解所建模型。通過我國某省級電網算例表明,所提模型能合理地權衡備用策略的魯棒性和經濟性,擺脫人為主觀決策的影響,自適應地尋找最優(yōu)不確定度,實現綜合效益最優(yōu)化,并且所提魯棒備用方法在風電預測精度較低、切負荷成本系數較高以及風電逆調峰特性下具有更明顯的綜合效益。
【圖文】：

華南理工大學碩士學位論文-2 和 1-3 給出了 2001 年至 2015 年全球風電年累計裝機容量及新增裝機容量的[4-5]。從圖 1-3 可見，自 21 世紀以來到 2017 年底，全球風電產業(yè)年新增裝機2492MW，在 2015 年新增容量達到頂峰。風電的發(fā)展態(tài)勢一直在穩(wěn)步進行。至全球累積總裝機容量已達到 539123MW，總裝機容量已經是 21 世紀初的 20于不可再生能源的稀缺和環(huán)境問題的日漸惡劣的雙重壓力，風電能源走入人們得到大力發(fā)展，具有廣闊的發(fā)展前景[6-8]。0000002001-2017年全球風電累計裝機容量（MW）

得到大力發(fā)展，具有廣闊的發(fā)展前景[6-8]。圖1-2 2001 年-2017 年全球風電的年累計裝機容量00000000000000000000000002001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 20172001-2017年全球風電累計裝機容量（MW）0000002001-2017年全球風電新增裝機容量（MW）
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM614;TM73

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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本文編號：2665109