隨著風(fēng)電在電力系統(tǒng)中所占有的比例日漸提高,大規(guī)模風(fēng)電集群接入電網(wǎng)后,其固有的隨機波動性和不確定性給現(xiàn)代新能源電力調(diào)度帶來挑戰(zhàn)。在高比例風(fēng)電接入電力系統(tǒng)中,電力平衡與備用容量的概念需由目前的確定性思想轉(zhuǎn)變?yōu)椴淮_定性思想,在此背景下,傳統(tǒng)的調(diào)度模型和調(diào)度方法需從本質(zhì)上得到改進以適應(yīng)風(fēng)電高比例接入電力系統(tǒng)調(diào)度的新要求。同時,由于風(fēng)電難以準確預(yù)測,多空間與多時間尺度的調(diào)控方式在應(yīng)對風(fēng)電隨機性的調(diào)度中并不理想。相對而言,基于頻域分析的調(diào)度方式在平滑風(fēng)電波動中被認為是一種行之有效的技術(shù)。鑒于此,本文考慮風(fēng)電出力的不確定性,開展在頻域尺度下多能源聯(lián)合優(yōu)化分頻調(diào)度方法研究,本文的主要研究內(nèi)容如下:（1）從研究多種發(fā)電方式頻率特性入手,提出一種可發(fā)揮不同發(fā)電優(yōu)勢的新型分頻聯(lián)合調(diào)度方式,該方式利用頻域分解方法將發(fā)電計劃與風(fēng)電出力的差值功率劃分成多個頻段并選擇相應(yīng)機組。（2）建立了數(shù)據(jù)驅(qū)動的風(fēng)電功率不確定性集合。首先分析了能夠計算出風(fēng)電功率的概率密度分布的魯棒核密度估計方法,主要研究了核函數(shù)、魯棒損失函數(shù)以及核化迭代加權(quán)最小二乘法三個部分;然后根據(jù)魯棒核密度估計方法得到的風(fēng)電功率概率密度函數(shù)構(gòu)造了風(fēng)電功率不... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

補償發(fā)電功率頻譜圖

工程碩士學(xué)位論文13不同的電源來盡可能的消納新能源，這需要仔細分析不同電源的輸出功率的頻率特性。通過離散傅里葉變換計算補償功率的功率頻譜密度及其擬合曲線如圖2.6所示�？梢钥闯鲱愃朴谇耙还�(jié)所述風(fēng)電功率與頻率關(guān)系，補償功率也有相同的特性。隨著頻率的越低，所含有的功率比例越高。功率頻譜幅值在高頻時下降速度很快，這是由于電機的慣性起到了低通濾波的作用，且滿足Parsever恒等式，即直觀的看功率曲線與功率譜密度曲線區(qū)域面積相等。2.2.1補償機組分類補償功率幅頻特性如圖2.7所示，補償功率隨著頻率的升高總體呈下降趨勢，文獻[59,60]討論了不同類型調(diào)峰電源的帶寬特點，通常來說儲能電池覆蓋頻段廣，但受容量和成本限制，適合高頻段補償；水電、燃氣發(fā)電可以覆蓋中、低頻段，火電是電網(wǎng)調(diào)峰調(diào)頻的主力，但其變負荷速率低，適合補償?shù)皖l段分量。因此，可以根據(jù)不同電源的互補特性實現(xiàn)分頻補償調(diào)度控制。風(fēng)電場輸出功率的補償功率具有分頻段特性，然后根據(jù)不同頻段選擇相應(yīng)的互補電源，只要互補電源的輸出功率帶寬可以覆蓋所屬頻段（可以理解為爬坡率大于等效負荷的變化率）那么它可以接受該頻段的調(diào)度指令，這不代表它的出力必定會分解為若干頻段，因為它只受到一個頻段的調(diào)度指令，所以避開了頻段交叉的情況，避免了不同頻段機組之間的相互調(diào)節(jié)影響。新能源受補償簡化示意圖如圖2.7所示。圖2.7多能源補償簡化示意圖據(jù)此將調(diào)節(jié)機組分成如下幾類：1.大容量低頻機組。這類機組調(diào)節(jié)速率慢（小時級）、調(diào)節(jié)容量大，主要由火電機組承擔，負責(zé)低頻功率波動調(diào)節(jié)。2.較大容量中頻機組。這類機組調(diào)節(jié)速率快（分鐘級）、調(diào)節(jié)容量中等，主要由水電機組承擔，在低頻機組調(diào)節(jié)能力不足時可部分切換到低

考慮風(fēng)電波動不確定性的電力系統(tǒng)分頻互補優(yōu)化調(diào)度策略研究14頻機組模式。負責(zé)中頻功率波動調(diào)節(jié)。3.小容量高頻機組。這類機組調(diào)節(jié)速率極快（秒級）、調(diào)節(jié)容量很小，主要由儲能系統(tǒng)承擔，負責(zé)高頻功率波動調(diào)節(jié)。則調(diào)節(jié)機組輸出功率：tLMHP=P+P+P（2.5）式中：Pt為補償總功率，PL、PM、PH分別為低、中、高分解功率。2.2.2功率分頻方法對比目前常用的功率信號的分解方法有三種，分別是小波分解法、移動平均法和一階低通法，下面對這三種方法對比分析，探求哪種分解方式更有利于分頻補償策略。（1）小波分解法小波分析是一種強大的頻域分析方法，其對突變信號有良好的局部時頻識別特性且基本無滯后現(xiàn)象，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)暫態(tài)分析和電能質(zhì)量提升方面[61,62]。小波分析起初是在傅里葉變換的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，但是它不僅具有傅里葉變換的頻域特性還能夠體現(xiàn)出信號的時域特性。利用一維小波包分解可以對信號進行多層次分解，文獻[63]中提到的自適應(yīng)小波包分解方法可以自適應(yīng)確定分解層數(shù)n。以三層分解為例一維小波包分解樹狀圖如圖2.8所示：圖2.8小波包分解原理圖2.8從上到下對原信號進行3層分解，0是原始信號，每層分解得到相應(yīng)的低頻與高頻信號。對采樣頻率為fs的信號進行n次分解后得到2n個信號，每個信號的帶寬為f=fs/(2n+1)。（2）移動平均法移動平均法根據(jù)時間序列數(shù)據(jù)，逐項計算序列平均值，用來反映未來一段時間的的趨勢，是一種常用的平滑預(yù)測方法。該方法能夠消除數(shù)據(jù)中周期與隨機波動的影響，提高未來趨勢預(yù)測精度和數(shù)據(jù)精確程度，可以再很大程度上抑制其周期性的干擾。移動平均法的通用表達式如（2.6）：

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]含大規(guī)模風(fēng)電的送端電網(wǎng)頻率穩(wěn)定控制研究[D]. 譚放.華北電力大學(xué)(北京) 2016
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本文編號：2951171