光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)無功優(yōu)化控制研究
發(fā)布時間:2021-11-09 18:05
太陽能在眾多清潔可再生能源中儲存量最高,對環(huán)境基本無污染,其發(fā)電技術(shù)發(fā)展?jié)摿薮?應(yīng)用前景廣闊。目前,國內(nèi)太陽能發(fā)電分為光熱發(fā)電和光伏發(fā)電兩大技術(shù)領(lǐng)域,其中,光熱發(fā)電是新興的太陽能發(fā)電形式,光熱發(fā)電與大規(guī)模光伏發(fā)電以及交直流混聯(lián)電網(wǎng)協(xié)調(diào)運行,可消納具有間歇性、隨機性的可再生能源,從而實現(xiàn)可再生能源消納可再生能源。因此構(gòu)建以光熱-光伏為主的源端能源電力系統(tǒng)具有重要意義。而光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的無功控制以光熱電站與光伏電站獨立控制為主,即通過單個電站進行獨立控制,這樣將無法保證全局系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)要求,因此本文將針對光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)無功優(yōu)化控制策略展開研究。具體研究內(nèi)容如下:(1)在了解光熱發(fā)電技術(shù)和光伏發(fā)電技術(shù)的基礎(chǔ)上,分別建立光熱發(fā)電和光伏發(fā)電的數(shù)學(xué)模型,并對光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化運行模式以及系統(tǒng)無功出力特性進行分析。(2)光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)無功規(guī)劃方法在考慮系統(tǒng)自身無功調(diào)節(jié)能力基礎(chǔ)上,確定動態(tài)無功補償裝置安裝節(jié)點及其補償容量。通過暫態(tài)電壓穩(wěn)定恢復(fù)指標(biāo)確定關(guān)鍵故障節(jié)點,初步判斷系統(tǒng)薄弱節(jié)點,在此基礎(chǔ)上利用靈敏度指標(biāo)確定動態(tài)無功補償裝置安裝節(jié)點;以動態(tài)無功補償裝置最...
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.2 電力系統(tǒng)無功規(guī)劃優(yōu)化研究現(xiàn)狀
1.2.3 電力系統(tǒng)無功優(yōu)化控制研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
2 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)理論基礎(chǔ)
2.1 光熱發(fā)電技術(shù)
2.1.1 光熱發(fā)電原理
2.1.2 光熱發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
2.2 光伏發(fā)電技術(shù)
2.2.1 光伏發(fā)電原理
2.2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
2.3 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)運行機理與優(yōu)化運行模式
2.3.1 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)運行機理
2.3.2 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化運行模式
2.4 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)無功調(diào)節(jié)特性
2.5 小結(jié)
3 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)動態(tài)無功規(guī)劃
3.1 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)動態(tài)無功規(guī)劃方法
3.1.1 暫態(tài)電壓穩(wěn)定恢復(fù)指標(biāo)
3.1.2 動態(tài)無功規(guī)劃選址指標(biāo)
3.2 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)動態(tài)無功規(guī)劃優(yōu)化模型
3.2.1 優(yōu)化目標(biāo)
3.2.2 約束條件
3.3 模型求解算法
3.3.1 算法原理
3.3.2 動態(tài)無功規(guī)劃流程
3.4 算例仿真結(jié)果及分析
3.4.1 基本數(shù)據(jù)與參數(shù)
3.4.2 關(guān)鍵故障節(jié)點
3.4.3 動態(tài)無功規(guī)劃候選安裝節(jié)點
3.4.4 動態(tài)無功補償容量
3.4.5 優(yōu)化算法比較
3.5 小結(jié)
4 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)無功分層協(xié)調(diào)優(yōu)化控制策略
4.1 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)無功分層優(yōu)化控制結(jié)構(gòu)
4.2 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)無功分層優(yōu)化控制策略分析
4.2.1 系統(tǒng)層無功確定策略
4.2.2 電站層無功分配策略
4.2.3 設(shè)備層無功分配策略
4.3 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)無功分層優(yōu)化控制模型
4.3.1 目標(biāo)函數(shù)
4.3.2 約束條件
4.3.3 模型求解
4.4 控制流程
4.5 算例分析
4.5.1 算例系統(tǒng)
4.5.2 控制策略效果分析
4.6 小結(jié)
5 基于MPC的光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)多時間尺度無功優(yōu)化控制策略
5.1 基于MPC的光熱-光伏系統(tǒng)多時間尺度無功優(yōu)化控制結(jié)構(gòu)
5.1.1 模型預(yù)測控制思想
5.1.2 光熱-光伏系統(tǒng)多時間尺度無功優(yōu)化控制結(jié)構(gòu)
5.2 基于MPC的光熱-光伏系統(tǒng)多時間尺度無功優(yōu)化控制模型
5.2.1 日前無功優(yōu)化控制模型
5.2.2 基于MPC的日內(nèi)無功優(yōu)化控制模型
5.2.3 優(yōu)化控制流程
5.3 算例分析
5.3.1 算例系統(tǒng)
5.3.2 控制效果分析
5.4 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
附錄A 系統(tǒng)基本模型參數(shù)
附錄B 負荷模型參數(shù)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]太陽能光伏–光熱復(fù)合發(fā)電技術(shù)及其商業(yè)化應(yīng)用[J]. 張哲旸,巨星,潘信宇,楊宇,徐超,杜小澤. 發(fā)電技術(shù). 2020(03)
[2]光伏光熱聯(lián)合發(fā)電基地并網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度模型[J]. 苗淼,劉賽,施濤,郭亞森,張一清,李俊賢. 中國電力. 2019(04)
[3]基于模型預(yù)測控制含可再生分布式電源參與調(diào)控的配電網(wǎng)多時間尺度無功動態(tài)優(yōu)化[J]. 顏湘武,徐韻,李若瑾,金永盛,李鐵. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(10)
[4]基于模型預(yù)測控制的多時間尺度無功電壓優(yōu)化控制方法[J]. 夏鵬,劉文穎,朱丹丹,汪寧渤,華夏. 電力自動化設(shè)備. 2019(03)
[5]合理開發(fā)新能源 推進綠色經(jīng)濟發(fā)展的建議[J]. 劉立宅. 環(huán)境與發(fā)展. 2019(01)
[6]關(guān)于能源轉(zhuǎn)型分析的評述 (一)轉(zhuǎn)型要素及研究范式[J]. 舒印彪,薛禹勝,蔡斌,韓建國,凌文,陳新宇,M.B.MCELROY. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(09)
[7]基于模型預(yù)測控制的微電網(wǎng)多時間尺度需求響應(yīng)資源優(yōu)化調(diào)度[J]. 肖斐,艾芊. 電力自動化設(shè)備. 2018(05)
[8]考慮降低暫態(tài)電壓失穩(wěn)風(fēng)險的動態(tài)無功優(yōu)化配置方法[J]. 周仕豪,唐飛,劉滌塵,殷巧玲,鄭永樂. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2018(07)
[9]太陽能光熱與風(fēng)力發(fā)電協(xié)調(diào)優(yōu)化控制研究[J]. 戴劍豐,湯奕,曲立楠,施濤. 計算機仿真. 2017(10)
[10]主動配電網(wǎng)分布式無功優(yōu)化控制方法[J]. 梁俊文,林舜江,劉明波. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(01)
博士論文
[1]電力系統(tǒng)發(fā)儲共體電站運行優(yōu)化及儲能容量配置研究[D]. 王永燦.華中科技大學(xué) 2019
碩士論文
[1]風(fēng)-光熱-水電聯(lián)合系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度[D]. 張盛煒.西安理工大學(xué) 2019
[2]基于成本最優(yōu)的含光熱發(fā)電多源聯(lián)合并網(wǎng)調(diào)度策略研究[D]. 楊志文.東北電力大學(xué) 2019
[3]含光伏—光熱發(fā)電系統(tǒng)運行優(yōu)化與光熱儲熱容量優(yōu)化配置研究[D]. 王曦冉.華中科技大學(xué) 2019
[4]風(fēng)光火聯(lián)合系統(tǒng)中光熱電站儲熱容量優(yōu)化配置方法[D]. 俞永增.華北電力大學(xué)(北京) 2019
[5]基于抽水蓄能的風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化運行研究[D]. 戴嘉彤.蘭州交通大學(xué) 2018
[6]光伏光熱互補發(fā)電系統(tǒng)特性研究[D]. 陳穎.華北電力大學(xué)(北京) 2018
本文編號:3485822
【文章來源】:蘭州交通大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.2 電力系統(tǒng)無功規(guī)劃優(yōu)化研究現(xiàn)狀
1.2.3 電力系統(tǒng)無功優(yōu)化控制研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究內(nèi)容
2 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)理論基礎(chǔ)
2.1 光熱發(fā)電技術(shù)
2.1.1 光熱發(fā)電原理
2.1.2 光熱發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
2.2 光伏發(fā)電技術(shù)
2.2.1 光伏發(fā)電原理
2.2.2 光伏發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
2.3 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)運行機理與優(yōu)化運行模式
2.3.1 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)運行機理
2.3.2 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化運行模式
2.4 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)無功調(diào)節(jié)特性
2.5 小結(jié)
3 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)動態(tài)無功規(guī)劃
3.1 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)動態(tài)無功規(guī)劃方法
3.1.1 暫態(tài)電壓穩(wěn)定恢復(fù)指標(biāo)
3.1.2 動態(tài)無功規(guī)劃選址指標(biāo)
3.2 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)動態(tài)無功規(guī)劃優(yōu)化模型
3.2.1 優(yōu)化目標(biāo)
3.2.2 約束條件
3.3 模型求解算法
3.3.1 算法原理
3.3.2 動態(tài)無功規(guī)劃流程
3.4 算例仿真結(jié)果及分析
3.4.1 基本數(shù)據(jù)與參數(shù)
3.4.2 關(guān)鍵故障節(jié)點
3.4.3 動態(tài)無功規(guī)劃候選安裝節(jié)點
3.4.4 動態(tài)無功補償容量
3.4.5 優(yōu)化算法比較
3.5 小結(jié)
4 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)無功分層協(xié)調(diào)優(yōu)化控制策略
4.1 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)無功分層優(yōu)化控制結(jié)構(gòu)
4.2 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)無功分層優(yōu)化控制策略分析
4.2.1 系統(tǒng)層無功確定策略
4.2.2 電站層無功分配策略
4.2.3 設(shè)備層無功分配策略
4.3 光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)無功分層優(yōu)化控制模型
4.3.1 目標(biāo)函數(shù)
4.3.2 約束條件
4.3.3 模型求解
4.4 控制流程
4.5 算例分析
4.5.1 算例系統(tǒng)
4.5.2 控制策略效果分析
4.6 小結(jié)
5 基于MPC的光熱-光伏聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)多時間尺度無功優(yōu)化控制策略
5.1 基于MPC的光熱-光伏系統(tǒng)多時間尺度無功優(yōu)化控制結(jié)構(gòu)
5.1.1 模型預(yù)測控制思想
5.1.2 光熱-光伏系統(tǒng)多時間尺度無功優(yōu)化控制結(jié)構(gòu)
5.2 基于MPC的光熱-光伏系統(tǒng)多時間尺度無功優(yōu)化控制模型
5.2.1 日前無功優(yōu)化控制模型
5.2.2 基于MPC的日內(nèi)無功優(yōu)化控制模型
5.2.3 優(yōu)化控制流程
5.3 算例分析
5.3.1 算例系統(tǒng)
5.3.2 控制效果分析
5.4 小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
附錄A 系統(tǒng)基本模型參數(shù)
附錄B 負荷模型參數(shù)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]太陽能光伏–光熱復(fù)合發(fā)電技術(shù)及其商業(yè)化應(yīng)用[J]. 張哲旸,巨星,潘信宇,楊宇,徐超,杜小澤. 發(fā)電技術(shù). 2020(03)
[2]光伏光熱聯(lián)合發(fā)電基地并網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度模型[J]. 苗淼,劉賽,施濤,郭亞森,張一清,李俊賢. 中國電力. 2019(04)
[3]基于模型預(yù)測控制含可再生分布式電源參與調(diào)控的配電網(wǎng)多時間尺度無功動態(tài)優(yōu)化[J]. 顏湘武,徐韻,李若瑾,金永盛,李鐵. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(10)
[4]基于模型預(yù)測控制的多時間尺度無功電壓優(yōu)化控制方法[J]. 夏鵬,劉文穎,朱丹丹,汪寧渤,華夏. 電力自動化設(shè)備. 2019(03)
[5]合理開發(fā)新能源 推進綠色經(jīng)濟發(fā)展的建議[J]. 劉立宅. 環(huán)境與發(fā)展. 2019(01)
[6]關(guān)于能源轉(zhuǎn)型分析的評述 (一)轉(zhuǎn)型要素及研究范式[J]. 舒印彪,薛禹勝,蔡斌,韓建國,凌文,陳新宇,M.B.MCELROY. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(09)
[7]基于模型預(yù)測控制的微電網(wǎng)多時間尺度需求響應(yīng)資源優(yōu)化調(diào)度[J]. 肖斐,艾芊. 電力自動化設(shè)備. 2018(05)
[8]考慮降低暫態(tài)電壓失穩(wěn)風(fēng)險的動態(tài)無功優(yōu)化配置方法[J]. 周仕豪,唐飛,劉滌塵,殷巧玲,鄭永樂. 電力系統(tǒng)保護與控制. 2018(07)
[9]太陽能光熱與風(fēng)力發(fā)電協(xié)調(diào)優(yōu)化控制研究[J]. 戴劍豐,湯奕,曲立楠,施濤. 計算機仿真. 2017(10)
[10]主動配電網(wǎng)分布式無功優(yōu)化控制方法[J]. 梁俊文,林舜江,劉明波. 電網(wǎng)技術(shù). 2018(01)
博士論文
[1]電力系統(tǒng)發(fā)儲共體電站運行優(yōu)化及儲能容量配置研究[D]. 王永燦.華中科技大學(xué) 2019
碩士論文
[1]風(fēng)-光熱-水電聯(lián)合系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度[D]. 張盛煒.西安理工大學(xué) 2019
[2]基于成本最優(yōu)的含光熱發(fā)電多源聯(lián)合并網(wǎng)調(diào)度策略研究[D]. 楊志文.東北電力大學(xué) 2019
[3]含光伏—光熱發(fā)電系統(tǒng)運行優(yōu)化與光熱儲熱容量優(yōu)化配置研究[D]. 王曦冉.華中科技大學(xué) 2019
[4]風(fēng)光火聯(lián)合系統(tǒng)中光熱電站儲熱容量優(yōu)化配置方法[D]. 俞永增.華北電力大學(xué)(北京) 2019
[5]基于抽水蓄能的風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化運行研究[D]. 戴嘉彤.蘭州交通大學(xué) 2018
[6]光伏光熱互補發(fā)電系統(tǒng)特性研究[D]. 陳穎.華北電力大學(xué)(北京) 2018
本文編號:3485822
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