【摘要】：近年來(lái),可再生能源發(fā)電在電力系統(tǒng)中的滲透率不斷提高,世界各國(guó)的電力系統(tǒng)正朝著綠色、低碳的方向不斷發(fā)展。但由于可再生能源并網(wǎng)功率具有波動(dòng)性和不確定性,在其大規(guī)模并網(wǎng)的背景下,這種波動(dòng)性和不確定性給保障電力系統(tǒng)供電安全帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。規(guī)�；瘍�(chǔ)能技術(shù)的逐漸成熟為解決上述問(wèn)題提供了新的手段,和其他解決方案相比儲(chǔ)能技術(shù)在某些應(yīng)用場(chǎng)景下可以發(fā)揮其靈活性?xún)?yōu)勢(shì)。本文將規(guī)模化儲(chǔ)能技術(shù)作為電力系統(tǒng)規(guī)劃問(wèn)題的技術(shù)選項(xiàng),結(jié)合各類(lèi)解決方案的技術(shù)特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)和儲(chǔ)能的協(xié)調(diào)規(guī)劃。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1)在規(guī)�；瘍�(chǔ)能需求評(píng)估方面,針對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行瓶頸,提出了基于瓶頸識(shí)別的儲(chǔ)能需求評(píng)估方法。首先,建立了系統(tǒng)運(yùn)行瓶頸識(shí)別模型,以量化影響系統(tǒng)功率平衡的多維度運(yùn)行瓶頸,各個(gè)場(chǎng)景引發(fā)的系統(tǒng)運(yùn)行瓶頸由模型中定義的運(yùn)行限制指標(biāo)量化描述。然后,利用基于余弦相似度的聚類(lèi)方法將這些場(chǎng)景根據(jù)其運(yùn)行限制指標(biāo)聚類(lèi)到一個(gè)或多個(gè)類(lèi)別中。最后,針對(duì)每個(gè)類(lèi)別比較分析多種瓶頸消除選項(xiàng)的相對(duì)經(jīng)濟(jì)性,這些選項(xiàng)中包括了不同技術(shù)類(lèi)型的儲(chǔ)能,通過(guò)比較分析研究得出各種瓶頸消除選項(xiàng)應(yīng)對(duì)多類(lèi)別瓶頸的相對(duì)經(jīng)濟(jì)性結(jié)論。2)在儲(chǔ)能規(guī)劃消除當(dāng)前系統(tǒng)瓶頸的方面,本文考慮可再生能源強(qiáng)波動(dòng)性,建立了可選型、定容的儲(chǔ)能規(guī)劃模型,用于決策滿(mǎn)足系統(tǒng)充裕性需求的儲(chǔ)能規(guī)劃方案。該模型結(jié)合了儲(chǔ)能和常規(guī)機(jī)組的技術(shù)特點(diǎn),可減少儲(chǔ)能的投資成本、增強(qiáng)規(guī)劃結(jié)果的經(jīng)濟(jì)性。算例研究中以風(fēng)電爬坡事件為例,通過(guò)幾個(gè)典型爬坡場(chǎng)景綜合比較了儲(chǔ)能相比常規(guī)機(jī)組爬坡速度快、調(diào)節(jié)范圍大、啟停靈活等方面的優(yōu)勢(shì),并分析了可再生能源強(qiáng)波動(dòng)性對(duì)規(guī)劃結(jié)果的影響。3)針對(duì)面向未來(lái)的長(zhǎng)期系統(tǒng)規(guī)劃,在儲(chǔ)能、電源聯(lián)合規(guī)劃方面,提出了一種基于區(qū)間優(yōu)化的不確定性?xún)?chǔ)能、電源聯(lián)合規(guī)劃方法。該方法適用于考慮儲(chǔ)能模型后的混合整數(shù)線性規(guī)劃運(yùn)行子問(wèn)題,其優(yōu)勢(shì)在于問(wèn)題規(guī)模適當(dāng),模型簡(jiǎn)潔、易實(shí)現(xiàn),且可以應(yīng)對(duì)給定區(qū)間內(nèi)的所有的“最壞”情況。同時(shí)分析了儲(chǔ)能、電源聯(lián)合規(guī)劃中廣泛使用的松弛儲(chǔ)能模型,對(duì)其儲(chǔ)能定容的精度進(jìn)行了比較研究。本文還提出了一種雙區(qū)間策略,對(duì)兩個(gè)基于區(qū)間的集合采用不同的負(fù)荷減載和可再生能源棄電策略,可降低投資決策的保守性。4)針對(duì)面向未來(lái)的長(zhǎng)期系統(tǒng)規(guī)劃,在儲(chǔ)能、輸電網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合規(guī)劃方面,提出了一種基于兩階段魯棒優(yōu)化的不確定性?xún)?chǔ)能、輸電網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合規(guī)劃模型,該模型可以在考慮可再生能源發(fā)電不確定性的情況下提供儲(chǔ)能和輸電線路的投資決策。其中的第二階段是含儲(chǔ)能充放電狀態(tài)0-1變量的混合整數(shù)運(yùn)行決策問(wèn)題,針對(duì)此,本文使用嵌套列和約束生成算法求解帶有混合整數(shù)第二階段問(wèn)題的兩階段魯棒優(yōu)化模型。算例研究中分析了儲(chǔ)能對(duì)緩解輸電線路阻塞的作用,以及新建儲(chǔ)能減少輸電線路投資的經(jīng)濟(jì)合理性。
【圖文】：

士學(xué)位論文邐第二章基于瓶頸識(shí)別的規(guī)模化儲(chǔ)各種瓶頸消除選項(xiàng)應(yīng)對(duì)多類(lèi)型瓶頸的相對(duì)經(jīng)濟(jì)性結(jié)論。逡逑究框架逡逑架概述逡逑章提出的方法旨在識(shí)別和消除系統(tǒng)運(yùn)行瓶頸，分析系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能的括系統(tǒng)運(yùn)行瓶頸識(shí)別、基于余弦相似性的ＤＢＳＣＡＮ和瓶頸消除分析等步驟。通過(guò)建立各類(lèi)別瓶頸特征與瓶頸消除選項(xiàng)之間的能消除各類(lèi)瓶頸的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析結(jié)論。逡逑ｆ￣邐＇逡逑

８節(jié)點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)包含５臺(tái)常規(guī)機(jī)組和３個(gè)風(fēng)電場(chǎng)。常規(guī)機(jī)組和風(fēng)電場(chǎng)的總?cè)蒎义狭糠謩e為３５００邋ＭＷ和１９００邋ＭＷ。風(fēng)電數(shù)據(jù)來(lái)自ＮＲＥＬ風(fēng)電并網(wǎng)數(shù)據(jù)集（ＮＲＥＬ逡逑ＷｉｎｄｌｎｔｅｇｒａｔｉｏｎＤａｔａＳｅｔｓ）邋［８９】，包含共２１９０天的情景。圖２－２為８節(jié)點(diǎn)測(cè)試系統(tǒng)逡逑的示意圖。為了反映分鐘級(jí)的風(fēng)電爬坡特征，在本算例中，調(diào)度時(shí)間間隔設(shè)置為逡逑１５分鐘，機(jī)組組合時(shí)間間隔設(shè)置為１小時(shí)，模型按照式（２－５８）進(jìn)行擴(kuò)展。逡逑丨’邋Ｇ１、）邐（邋Ｗ１邋＇）邐丨’邋Ｗ３邋＇＇邋ｆ邋Ｇ２邋＇Ｉ逡逑！邋Ｇ５邋）邋ｉ邋Ｇ４邋ｊ邐｛邋Ｗ２邋！邐（邋Ｇ３逡逑圖２－２邋８節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)示意圖逡逑２８逡逑
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TM715

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

1 艾小猛;韓杏寧;文勁宇;姚偉;羅衛(wèi)華;;考慮風(fēng)電爬坡事件的魯棒機(jī)組組合[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2015年24期

2 李海波;魯宗相;喬穎;曾平良;;大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)運(yùn)行靈活性評(píng)估[J];電網(wǎng)技術(shù);2015年06期

3 戚永志;劉玉田;;風(fēng)電高風(fēng)險(xiǎn)爬坡有限度控制[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年13期

4 侯婷婷;婁素華;吳耀武;張滋華;陳益民;;含大型風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)調(diào)峰運(yùn)行特性分析[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2013年05期

5 黎靜華;文勁宇;程時(shí)杰;韋化;;基于p-有效點(diǎn)理論的含大規(guī)模風(fēng)電電力系統(tǒng)最小儲(chǔ)能功率配置方法[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年13期

6 袁小明;程時(shí)杰;文勁宇;;儲(chǔ)能技術(shù)在解決大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)問(wèn)題中的應(yīng)用前景分析[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2013年01期

7 曹f ;張粒子;;結(jié)合系統(tǒng)調(diào)峰容量比確定抽水蓄能機(jī)組裝機(jī)容量的方法[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2007年06期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 李麗娜;華東風(fēng)電分析和儲(chǔ)能容量配置方法研究[D];浙江大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：2683280