發(fā)布時(shí)間：2020-07-14 22:32

【摘要】：本文針對(duì)含大規(guī)模風(fēng)電且以火電機(jī)組為主的電力系統(tǒng),圍繞機(jī)組組合問題的優(yōu)化方法和火電機(jī)組靈活性挖掘兩個(gè)維度開展研究,以解決風(fēng)電大規(guī)模接入引起的機(jī)組組合復(fù)雜度增長(zhǎng)問題和靈活性資源需求擴(kuò)大問題。優(yōu)化方法研究維度針對(duì)風(fēng)電出力特性建模引起的機(jī)組組合問題的復(fù)雜性;火電機(jī)組靈活性研究維度以優(yōu)化方法研究成果為基礎(chǔ),拓展優(yōu)化方法中的火電機(jī)組模型,并評(píng)估火電機(jī)組靈活性運(yùn)行對(duì)機(jī)組組合問題的影響。本文工作主要包括以下4個(gè)方面:(1)提出了計(jì)及風(fēng)電隨機(jī)特性的備用模型,可在保證備用策略的經(jīng)濟(jì)性的同時(shí),避免繁重的計(jì)算負(fù)擔(dān),有效解決了當(dāng)前風(fēng)電備用優(yōu)化面臨的難題。新提出的備用模型將備用容量成本和效益之間復(fù)雜的相關(guān)關(guān)系轉(zhuǎn)換成更簡(jiǎn)明且易于建模的物理關(guān)聯(lián),解耦了備用優(yōu)化復(fù)雜性與隨機(jī)場(chǎng)景數(shù)目之間的關(guān)聯(lián)。備用模型可通過大量風(fēng)電隨機(jī)場(chǎng)景構(gòu)建生成,以準(zhǔn)確反映風(fēng)電隨機(jī)特性對(duì)備用優(yōu)化的影響,有利于機(jī)組組合模型準(zhǔn)確評(píng)估備用容量的成本和效益,以保證備用策略的經(jīng)濟(jì)性。同時(shí),本文論證了備用模型至少具有近似下凸特性,可采用分段累加和形式的分段線性函數(shù)進(jìn)行線性化近似,從而可將復(fù)雜非線性的備用模型轉(zhuǎn)化為少量由連續(xù)變量構(gòu)成的線性約束集合,以大幅減少計(jì)算負(fù)擔(dān)。(2)提出了一種新的擴(kuò)展確定性網(wǎng)絡(luò)約束機(jī)組組合方法,通過新提出的備用模型和精簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)約束分別解決了含風(fēng)電機(jī)組組合問題所面臨的備用優(yōu)化問題和網(wǎng)絡(luò)阻塞分析問題,有效解決了當(dāng)前機(jī)組組合優(yōu)化方法在實(shí)現(xiàn)優(yōu)化結(jié)果經(jīng)濟(jì)性和計(jì)算效率雙重目標(biāo)上所面臨的理論難題。該方法將備用模型融入到確定組組合模型框架中,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)備用水平和機(jī)組啟停計(jì)劃的協(xié)同優(yōu)化,從而類似典型隨機(jī)方法能綜合權(quán)衡備用的成本和效益,并因此具有典型隨機(jī)方法在經(jīng)濟(jì)性方面的優(yōu)勢(shì)。同時(shí),由于備用模型所引入的計(jì)算負(fù)擔(dān)很小,該方法保留了典型確定性方法在計(jì)算效率方面的優(yōu)勢(shì)。此外,該方法通過精簡(jiǎn)的網(wǎng)絡(luò)約束彌補(bǔ)了典型確定性方法在網(wǎng)絡(luò)阻塞分析上的劣勢(shì),且避免了典型隨機(jī)方法中大量無效網(wǎng)絡(luò)約束所帶來的巨大計(jì)算負(fù)擔(dān)。(3)提出了一種考慮啟停出力軌跡的火電機(jī)組精確模型,并基于此研究了火電機(jī)組啟停過程精確建模對(duì)于含風(fēng)電電力系統(tǒng)機(jī)組組合在經(jīng)濟(jì)性和計(jì)算效率方面的影響。本研究論證了火電機(jī)組啟停過程精確建模的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,提出了火電機(jī)組啟停過程精確建�？赡芤脒^重計(jì)算負(fù)擔(dān)問題的解決方案。新提出的火電機(jī)組模型僅針對(duì)火電機(jī)組啟停過程的關(guān)鍵階段,既能反映啟停出力軌跡,又可避免引入繁重的計(jì)算負(fù)擔(dān)。此外,本研究表明火電機(jī)組啟動(dòng)過程和停機(jī)過程的精確建模對(duì)于機(jī)組組合的影響存在差別,啟動(dòng)過程精確建模更易引起相對(duì)更重的計(jì)算負(fù)擔(dān),但是對(duì)于優(yōu)化結(jié)果經(jīng)濟(jì)性的影響卻相對(duì)更弱。因此,當(dāng)機(jī)組組合問題面臨過重的計(jì)算負(fù)擔(dān)時(shí),可通過簡(jiǎn)化啟動(dòng)過程精確建模來降低計(jì)算負(fù)擔(dān)。(4)提出了助燃運(yùn)行燃料費(fèi)用模型來反映采用助燃運(yùn)行煤電機(jī)組的運(yùn)行成本,基于此提出了助燃運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性評(píng)估方法,并研究了煤電機(jī)組助燃運(yùn)行對(duì)于含風(fēng)電電力系統(tǒng)機(jī)組組合在經(jīng)濟(jì)性和計(jì)算效率方面的影響。該研究彌補(bǔ)了當(dāng)前煤電機(jī)組助燃運(yùn)行通用化模型和經(jīng)濟(jì)性評(píng)估方法的理論缺失,論證了煤電機(jī)組助燃運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性價(jià)值,并提出了煤電機(jī)組助燃運(yùn)行可能引入過重計(jì)算負(fù)擔(dān)問題的解決方案。本文將復(fù)雜的分段非線性助燃運(yùn)行燃料費(fèi)用模型轉(zhuǎn)換為混合整數(shù)線性約束集合,以大幅減少模型的計(jì)算負(fù)擔(dān)。結(jié)合助燃運(yùn)行燃料費(fèi)用模型,本文提出了單臺(tái)機(jī)組是否適宜助燃運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性判據(jù)和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),為助燃經(jīng)濟(jì)性評(píng)估提供了理論依據(jù)。本研究表明助燃運(yùn)行可改善機(jī)組組合優(yōu)化結(jié)果的經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)本文提出的擴(kuò)展確定性方法可有效解決助燃運(yùn)行燃料費(fèi)用模型引入的計(jì)算負(fù)擔(dān)問題。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM614
【圖文】：

中 科 技 大 學(xué) 博 士 學(xué) 位 論可以直接基于風(fēng)電誤差歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)直接生成的非參tric distribution），其表現(xiàn)形式包括分位點(diǎn)（quantile）ernel density）等等[16],[29]-[30]。個(gè)時(shí)刻的樹狀節(jié)點(diǎn)（例如節(jié)點(diǎn) n1 , , n1 5）構(gòu)成，示意構(gòu)成的順序序列為一個(gè)場(chǎng)景（例如序列（ n 1 , n 2, n3 , n斷更新的實(shí)時(shí)風(fēng)電出力，其它節(jié)點(diǎn)通過更短期、更精而適用于動(dòng)態(tài)滾動(dòng)優(yōu)化過程。場(chǎng)景樹的常用生成, AR）模型、自回歸滑動(dòng)（autoregressive moving av

的內(nèi)在概率信息，魯棒方法無法權(quán)衡配置的靈證優(yōu)化結(jié)果的經(jīng)濟(jì)性。文獻(xiàn)[109]提出一種結(jié)，以改善魯棒方法的經(jīng)濟(jì)性，并緩解隨機(jī)方法下的運(yùn)行成本和期望運(yùn)行成本的加權(quán)和為優(yōu)化個(gè)費(fèi)用的權(quán)重選取依賴人為經(jīng)驗(yàn)，缺乏內(nèi)在依合方法方法（以下也簡(jiǎn)稱為區(qū)間方法）也采用不確定性[110]-[112]，該不確定集合涵蓋的風(fēng)電出力信息值（白色圓圈），如圖 1-2 所示。這些風(fēng)電出概率信息的三個(gè)場(chǎng)景，如圖 1-2 中黑色實(shí)線所行費(fèi)用最小為優(yōu)化目標(biāo)，區(qū)間方法以中心值的爬坡約束應(yīng)對(duì)風(fēng)電出力在上界和下界之間的變

中 科 技 大 學(xué) 博 士 學(xué) 位 論的備用約束還是過于繁雜，需要引入大量輔助變點(diǎn)和核心在于既要準(zhǔn)確描述備用容量的成本和效實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，本章將備用成本和效益之間的相足引起的失負(fù)荷期望（或者棄風(fēng)期望）之間的相換為后者這種更為簡(jiǎn)明直接且易于建模的物理關(guān)模型，它可以通過融入到確定性機(jī)組組合模型框出的備用模型解耦了備用優(yōu)化復(fù)雜性與隨機(jī)場(chǎng)景過大量風(fēng)電隨機(jī)場(chǎng)景構(gòu)建生成，以準(zhǔn)確反映風(fēng)電為少量連續(xù)變量構(gòu)成的線性約束集合，所引入的

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 劉斌;劉鋒;王程;梅生偉;魏椺;;適用于魯棒調(diào)度的風(fēng)電場(chǎng)出力不確定性集合建模與評(píng)估[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2015年18期

2 王群;董文略;楊莉;;基于Wasserstein距離和改進(jìn)K-medoids聚類的風(fēng)電/光伏經(jīng)典場(chǎng)景集生成算法[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2015年11期

3 孫健;劉斌;劉鋒;魏椺;周作春;袁清芳;;計(jì)及預(yù)測(cè)誤差相關(guān)性的風(fēng)電出力不確定性集合建模與評(píng)估[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2014年18期

4 王旭;蔣傳文;劉玉嬌;王t

本文編號(hào)：2755582