含風(fēng)電的電力系統(tǒng)靈活經(jīng)濟(jì)調(diào)度研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-10 08:09
以風(fēng)電為代表的可再生能源高滲透,使凈負(fù)荷的波動(dòng)性和隨機(jī)性進(jìn)一步加劇。如何在保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下,提升風(fēng)電等可再生能源的消納,成為可再生能源大規(guī)模開發(fā)利用的關(guān)鍵。電力系統(tǒng)調(diào)度靈活性描述系統(tǒng)應(yīng)對(duì)這種不確定性變化的能力,日益受到關(guān)注。而當(dāng)前關(guān)于電力系統(tǒng)調(diào)度靈活性優(yōu)化配置的研究,仍然存在配置可調(diào)節(jié)容量冗余、不能保證運(yùn)行階段可用性、靈活性資源考慮不全面等問題,因此開展含風(fēng)電的電力系統(tǒng)靈活經(jīng)濟(jì)調(diào)度研究具有重要的理論價(jià)值與實(shí)際意義。本文首先根據(jù)電力系統(tǒng)調(diào)度靈活性的定義和特點(diǎn),從“供需平衡”的角度對(duì)其進(jìn)行量化,并采用場(chǎng)景分析法準(zhǔn)確刻畫風(fēng)電和負(fù)荷的調(diào)度靈活性需求。其次,針對(duì)現(xiàn)有研究配置可調(diào)節(jié)容量存在冗余以及不能保證運(yùn)行階段可用性的問題,建立電力系統(tǒng)兩階段靈活經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型:第一階段根據(jù)風(fēng)電和負(fù)荷的預(yù)測(cè)值求解機(jī)組組合和可調(diào)節(jié)容量配置主問題,第二階段根據(jù)風(fēng)電和負(fù)荷的典型場(chǎng)景集對(duì)第一階段配置的可調(diào)節(jié)容量進(jìn)行充裕性檢驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上,為提升電力系統(tǒng)的調(diào)度靈活性,將需求響應(yīng)作為靈活性資源,與發(fā)電機(jī)組共同為電力系統(tǒng)提供上、下行可調(diào)節(jié)容量。然后,針對(duì)需求響應(yīng)不能顯著改善電力系統(tǒng)的下行調(diào)度靈活性,進(jìn)一步提出將電...
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 課題的研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 可再生能源并網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度靈活性優(yōu)化配置的研究現(xiàn)狀
1.2.2 需求響應(yīng)參與電力系統(tǒng)調(diào)度的研究現(xiàn)狀
1.2.3 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究工作及論文框架
2 含風(fēng)電的電力系統(tǒng)調(diào)度靈活性及不確定性模擬
2.1 風(fēng)電接入對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)度靈活性的影響
2.2 含風(fēng)電的電力系統(tǒng)調(diào)度靈活性量化思想
2.2.1 電力系統(tǒng)可調(diào)節(jié)容量供給
2.2.2 電力系統(tǒng)可調(diào)節(jié)容量需求
2.3 基于場(chǎng)景分析的風(fēng)電和負(fù)荷不確定性模擬
2.3.1 風(fēng)電和負(fù)荷的預(yù)測(cè)誤差建模
2.3.2 場(chǎng)景集生成和縮減
2.3.3 典型場(chǎng)景集評(píng)價(jià)
2.3.4 風(fēng)電和負(fù)荷不確定性的模擬結(jié)果
2.4 本章小結(jié)
3 計(jì)及需求響應(yīng)的電力系統(tǒng)靈活經(jīng)濟(jì)調(diào)度
3.1 需求響應(yīng)參與電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度
3.1.1 需求響應(yīng)參與調(diào)度方式
3.1.2 需求響應(yīng)參與調(diào)度模型
3.2 電力系統(tǒng)兩階段靈活經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型
3.2.1 機(jī)組組合和可調(diào)節(jié)容量配置主問題
3.2.2 可調(diào)節(jié)容量充裕性檢驗(yàn)子問題
3.3 模型求解
3.3.1 調(diào)度模型的線性化
3.3.2 兩階段調(diào)度模型的交互迭代求解
3.4 算例分析
3.4.1 算例描述
3.4.2 兩階段靈活經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的有效性和優(yōu)越性驗(yàn)證
3.4.3 考慮/不考慮需求響應(yīng)優(yōu)化結(jié)果比較及分析
3.5 本章小結(jié)
4 綜合考慮電轉(zhuǎn)氣和需求響應(yīng)的電-氣互聯(lián)系統(tǒng)靈活經(jīng)濟(jì)調(diào)度
4.1 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)提升電力系統(tǒng)調(diào)度靈活性分析
4.2 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)靈活經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型
4.2.1 電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型
4.2.2 天然氣系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型
4.2.3 電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)的耦合模型
4.3 模型求解
4.3.1 天然氣系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型的線性化
4.3.2 電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化
4.3.3 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)靈活經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的求解流程
4.4 算例分析
4.4.1 算例描述
4.4.2 電轉(zhuǎn)氣對(duì)電力系統(tǒng)靈活經(jīng)濟(jì)調(diào)度的影響
4.4.3 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化的必要性
4.4.4 綜合考慮電轉(zhuǎn)氣和需求響應(yīng)的優(yōu)越性分析
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A IEEE30母線電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)
附錄B 10節(jié)點(diǎn)天然氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]計(jì)及需求響應(yīng)與火電深度調(diào)峰的含風(fēng)電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度[J]. 鄧婷婷,婁素華,田旭,吳耀武,李楠. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2019(15)
[2]計(jì)及價(jià)格型需求響應(yīng)及CSP電站參與的風(fēng)電消納日前調(diào)度[J]. 崔楊,張匯泉,仲悟之,趙鈺婷,王錚,許伯陽(yáng). 電網(wǎng)技術(shù). 2020(01)
[3]含高滲透分布式電源配電網(wǎng)靈活性提升優(yōu)化調(diào)度方法[J]. 王洪坤,王守相,潘志新,王建明. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(15)
[4]基于電源靈活性裕度的含風(fēng)電電力系統(tǒng)多源協(xié)調(diào)調(diào)度方法[J]. 蘇承國(guó),申建建,王沛霖,周凌安,程春田. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(17)
[5]考慮次小時(shí)尺度運(yùn)行靈活性的含儲(chǔ)能機(jī)組組合[J]. 張利,楊建,菅學(xué)輝,張峰,韓學(xué)山. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(16)
[6]基于擴(kuò)展序列運(yùn)算的含不確定性需求響應(yīng)電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度[J]. 徐箭,曹慧秋,唐程輝,魏聰穎,江海燕,廖思陽(yáng). 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(13)
[7]計(jì)及靈活性的檢修—運(yùn)行協(xié)同優(yōu)化模型及算法[J]. 許奕斌,章禹,何宇斌,郭創(chuàng)新,朱炳銓,項(xiàng)中明. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(11)
[8]基于場(chǎng)景集的含風(fēng)電電力系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用優(yōu)化[J]. 艾小猛,塔伊爾江·巴合依,楊立濱,楊建華,方家琨,文勁宇. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(03)
[9]計(jì)及靈活性的孤島型微電網(wǎng)多目標(biāo)日前優(yōu)化調(diào)度方法[J]. 楊龍杰,李華強(qiáng),余雪瑩,趙勁帥,劉萬(wàn)宇. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(05)
[10]考慮靈活性供需平衡的輸電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃[J]. 劉萬(wàn)宇,李華強(qiáng),張弘歷,肖伊. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(05)
博士論文
[1]基于機(jī)會(huì)約束目標(biāo)規(guī)劃的含風(fēng)電電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度研究[D]. 王揚(yáng).華北電力大學(xué)(北京) 2017
本文編號(hào):3222015
【文章來源】:西安理工大學(xué)陜西省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 課題的研究背景與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 可再生能源并網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度靈活性優(yōu)化配置的研究現(xiàn)狀
1.2.2 需求響應(yīng)參與電力系統(tǒng)調(diào)度的研究現(xiàn)狀
1.2.3 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行的研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究工作及論文框架
2 含風(fēng)電的電力系統(tǒng)調(diào)度靈活性及不確定性模擬
2.1 風(fēng)電接入對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)度靈活性的影響
2.2 含風(fēng)電的電力系統(tǒng)調(diào)度靈活性量化思想
2.2.1 電力系統(tǒng)可調(diào)節(jié)容量供給
2.2.2 電力系統(tǒng)可調(diào)節(jié)容量需求
2.3 基于場(chǎng)景分析的風(fēng)電和負(fù)荷不確定性模擬
2.3.1 風(fēng)電和負(fù)荷的預(yù)測(cè)誤差建模
2.3.2 場(chǎng)景集生成和縮減
2.3.3 典型場(chǎng)景集評(píng)價(jià)
2.3.4 風(fēng)電和負(fù)荷不確定性的模擬結(jié)果
2.4 本章小結(jié)
3 計(jì)及需求響應(yīng)的電力系統(tǒng)靈活經(jīng)濟(jì)調(diào)度
3.1 需求響應(yīng)參與電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度
3.1.1 需求響應(yīng)參與調(diào)度方式
3.1.2 需求響應(yīng)參與調(diào)度模型
3.2 電力系統(tǒng)兩階段靈活經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型
3.2.1 機(jī)組組合和可調(diào)節(jié)容量配置主問題
3.2.2 可調(diào)節(jié)容量充裕性檢驗(yàn)子問題
3.3 模型求解
3.3.1 調(diào)度模型的線性化
3.3.2 兩階段調(diào)度模型的交互迭代求解
3.4 算例分析
3.4.1 算例描述
3.4.2 兩階段靈活經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的有效性和優(yōu)越性驗(yàn)證
3.4.3 考慮/不考慮需求響應(yīng)優(yōu)化結(jié)果比較及分析
3.5 本章小結(jié)
4 綜合考慮電轉(zhuǎn)氣和需求響應(yīng)的電-氣互聯(lián)系統(tǒng)靈活經(jīng)濟(jì)調(diào)度
4.1 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)提升電力系統(tǒng)調(diào)度靈活性分析
4.2 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)靈活經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型
4.2.1 電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型
4.2.2 天然氣系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型
4.2.3 電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)的耦合模型
4.3 模型求解
4.3.1 天然氣系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度模型的線性化
4.3.2 電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)的協(xié)調(diào)優(yōu)化
4.3.3 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)靈活經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的求解流程
4.4 算例分析
4.4.1 算例描述
4.4.2 電轉(zhuǎn)氣對(duì)電力系統(tǒng)靈活經(jīng)濟(jì)調(diào)度的影響
4.4.3 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)協(xié)調(diào)優(yōu)化的必要性
4.4.4 綜合考慮電轉(zhuǎn)氣和需求響應(yīng)的優(yōu)越性分析
4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A IEEE30母線電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)
附錄B 10節(jié)點(diǎn)天然氣系統(tǒng)數(shù)據(jù)
攻讀碩士學(xué)位期間主要研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]計(jì)及需求響應(yīng)與火電深度調(diào)峰的含風(fēng)電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度[J]. 鄧婷婷,婁素華,田旭,吳耀武,李楠. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2019(15)
[2]計(jì)及價(jià)格型需求響應(yīng)及CSP電站參與的風(fēng)電消納日前調(diào)度[J]. 崔楊,張匯泉,仲悟之,趙鈺婷,王錚,許伯陽(yáng). 電網(wǎng)技術(shù). 2020(01)
[3]含高滲透分布式電源配電網(wǎng)靈活性提升優(yōu)化調(diào)度方法[J]. 王洪坤,王守相,潘志新,王建明. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(15)
[4]基于電源靈活性裕度的含風(fēng)電電力系統(tǒng)多源協(xié)調(diào)調(diào)度方法[J]. 蘇承國(guó),申建建,王沛霖,周凌安,程春田. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(17)
[5]考慮次小時(shí)尺度運(yùn)行靈活性的含儲(chǔ)能機(jī)組組合[J]. 張利,楊建,菅學(xué)輝,張峰,韓學(xué)山. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(16)
[6]基于擴(kuò)展序列運(yùn)算的含不確定性需求響應(yīng)電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度[J]. 徐箭,曹慧秋,唐程輝,魏聰穎,江海燕,廖思陽(yáng). 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(13)
[7]計(jì)及靈活性的檢修—運(yùn)行協(xié)同優(yōu)化模型及算法[J]. 許奕斌,章禹,何宇斌,郭創(chuàng)新,朱炳銓,項(xiàng)中明. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(11)
[8]基于場(chǎng)景集的含風(fēng)電電力系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用優(yōu)化[J]. 艾小猛,塔伊爾江·巴合依,楊立濱,楊建華,方家琨,文勁宇. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(03)
[9]計(jì)及靈活性的孤島型微電網(wǎng)多目標(biāo)日前優(yōu)化調(diào)度方法[J]. 楊龍杰,李華強(qiáng),余雪瑩,趙勁帥,劉萬(wàn)宇. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(05)
[10]考慮靈活性供需平衡的輸電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃[J]. 劉萬(wàn)宇,李華強(qiáng),張弘歷,肖伊. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(05)
博士論文
[1]基于機(jī)會(huì)約束目標(biāo)規(guī)劃的含風(fēng)電電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度研究[D]. 王揚(yáng).華北電力大學(xué)(北京) 2017
本文編號(hào):3222015
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