隨著全球氣候急劇變化,減少對化石能源的依賴,大力發(fā)展作為重要清潔能源的風(fēng)電是國際社會(huì)逐漸達(dá)成的共識。中國能源發(fā)展有關(guān)政策表明,規(guī)�；L(fēng)電接入電網(wǎng)已成為中國電力行業(yè)發(fā)展的主要趨勢。隨著風(fēng)電并網(wǎng)比例的不斷攀升,其隨機(jī)性和波動(dòng)性對機(jī)組組合問題提出新的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的機(jī)組組合模型已不能滿足現(xiàn)階段發(fā)展需求。開展計(jì)及風(fēng)電規(guī)�；尤氲臋C(jī)組組合調(diào)度研究,對解決高比例風(fēng)電并網(wǎng)、提高系統(tǒng)消納能力具有重要意義。本文主要的研究內(nèi)容和成果如下:首先,在研究傳統(tǒng)機(jī)組組合問題的基礎(chǔ)上,分析了求解該問題的拉格朗日松弛算法的特性,在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了以系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用最小化的數(shù)學(xué)模型,采用拉格朗日松弛算法、改進(jìn)次梯度法和模糊次梯度法相協(xié)調(diào)的混合算法對機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度。其次,考慮到風(fēng)電的難以預(yù)測性,利用變權(quán)組合系數(shù)模型對風(fēng)速序列超前預(yù)測,獲取風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)而得到風(fēng)電輸出功率預(yù)測曲線。針對風(fēng)電功率的不確定性,構(gòu)建了以系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用和棄風(fēng)成本之和最小為目標(biāo)的多時(shí)間尺度聯(lián)合調(diào)度模型,對比分析了日前調(diào)度、滾動(dòng)調(diào)度及實(shí)時(shí)調(diào)度的區(qū)別,給出了不同時(shí)間尺度模型下風(fēng)電預(yù)測的精確度,基于改進(jìn)的拉格朗日算法對各時(shí)間尺度的調(diào)度模型進(jìn)行優(yōu)化。最后,考慮到不同風(fēng)電... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

機(jī)組組合問題數(shù)學(xué)模型的演變過程

第1章緒論7生成的粒子均能滿足約束條件，其次對改進(jìn)的粒子群算法進(jìn)行局部搜索得到最優(yōu)解；在上述研究的基礎(chǔ)上，文獻(xiàn)[46]通過改變粒子群算法所占的慣性權(quán)重來提高其搜索能力和尋求全局最優(yōu)解速度。圖1.2機(jī)組組合優(yōu)化算法分類1.4考慮規(guī)模化風(fēng)電接入的機(jī)組組合研究隨著風(fēng)電大規(guī)模的開發(fā)利用，一次能源的困局得以緩解，但同時(shí)對機(jī)組組合優(yōu)化問題提出了新的要求，在保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的條件下，如何科學(xué)的安排機(jī)組啟停及負(fù)荷分配顯得尤為重要。1.4.1風(fēng)電并網(wǎng)的機(jī)組組合研究針對日前調(diào)度的機(jī)組組合，傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度是基于確定性的負(fù)荷預(yù)測曲線進(jìn)行建模，以系統(tǒng)所有調(diào)度時(shí)段總發(fā)電成本最小為目標(biāo)，也可加入購電費(fèi)用指標(biāo)[47]。隨著風(fēng)電滲透率不斷提高，電網(wǎng)的波動(dòng)性日益增加，嚴(yán)重加劇了系統(tǒng)發(fā)電功率的不確定性。文獻(xiàn)[48]應(yīng)用隨機(jī)優(yōu)化方法，在風(fēng)速預(yù)測的基礎(chǔ)上建立計(jì)及風(fēng)電場的機(jī)組組合動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型；文獻(xiàn)[49]基于Benders分解法建立一種安全約束的機(jī)組組合模型，并計(jì)及風(fēng)電功率的波動(dòng)性；文獻(xiàn)[50]提出了一種大型風(fēng)電場的環(huán)境經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型，基于機(jī)會(huì)約束規(guī)劃方法求解。考慮了機(jī)組組合啟停，含風(fēng)電電力系統(tǒng)中各機(jī)組負(fù)荷如何優(yōu)化分配也是國內(nèi)外學(xué)者研究的焦點(diǎn)。針對機(jī)組組合中的負(fù)荷分配，研究側(cè)重點(diǎn)的不同對應(yīng)著不同的目標(biāo)函數(shù)及約束條件。文獻(xiàn)[51]建立了一種考慮電網(wǎng)安全約束的風(fēng)電調(diào)度模型，安排風(fēng)電場的出力，盡可能減少棄風(fēng)量；文獻(xiàn)[52]同時(shí)考慮了風(fēng)電被高估及低估時(shí)的懲罰成本。綜上所述，針對目標(biāo)函數(shù)，傳統(tǒng)調(diào)度中的目標(biāo)函數(shù)多為系統(tǒng)總運(yùn)行費(fèi)用最小，風(fēng)電并網(wǎng)后系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)發(fā)生改變，以系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用及棄風(fēng)成本等之和最小為目標(biāo)。

第1章緒論9建模對象可分為直接預(yù)測和間接預(yù)測，如圖1.3所示。準(zhǔn)確的風(fēng)電功率預(yù)測對于減少棄風(fēng)，節(jié)省系統(tǒng)總成本方面具有巨大的意義。圖1.3風(fēng)電預(yù)測模型分類風(fēng)電規(guī)�；⒕W(wǎng)后，需要通過多個(gè)時(shí)間尺度調(diào)度協(xié)調(diào)優(yōu)化，逐級配合以消除風(fēng)電預(yù)測的誤差，在此基礎(chǔ)上提高風(fēng)電的消納能力。風(fēng)電并網(wǎng)后，傳統(tǒng)調(diào)度中的負(fù)荷波動(dòng)性要明顯小于風(fēng)電的波動(dòng)性，日前調(diào)度計(jì)劃也會(huì)受到風(fēng)電不確定性和可預(yù)測性差的影響，從而造成日前計(jì)劃準(zhǔn)確性大大降低。文獻(xiàn)[56]將年計(jì)劃、周計(jì)劃和日內(nèi)計(jì)劃相結(jié)合，通過協(xié)調(diào)優(yōu)化和滾動(dòng)優(yōu)化的方式，使得風(fēng)電接入系統(tǒng)后的接納能力進(jìn)一步提升。文獻(xiàn)[57]通過改變?nèi)諆?nèi)機(jī)組的啟停計(jì)劃和備用容量，優(yōu)化日內(nèi)計(jì)劃和日前計(jì)劃，從而降低風(fēng)電預(yù)測誤差；文獻(xiàn)[58]在含風(fēng)電多時(shí)間尺度的模型下，設(shè)計(jì)了一種備用容量的優(yōu)化方法；文獻(xiàn)[59]利用儲(chǔ)能來降低超短期預(yù)測誤差，建立了日內(nèi)滾動(dòng)調(diào)度的模型�；陲L(fēng)電功率和負(fù)荷兩者的預(yù)測精度均具有時(shí)間尺度的特點(diǎn)，因而多時(shí)間尺度的有功調(diào)度方式對于風(fēng)電并網(wǎng)后的系統(tǒng)消納具有重要的研究價(jià)值。1.5本文主要研究內(nèi)容隨著系統(tǒng)中風(fēng)電裝機(jī)容量的不斷擴(kuò)大，傳統(tǒng)的機(jī)組組合模型已無法滿足電網(wǎng)調(diào)度需求。同時(shí)由于風(fēng)電的特性，造成系統(tǒng)棄風(fēng)問題日益嚴(yán)重，對系統(tǒng)有功調(diào)度產(chǎn)生不利的影響。針對規(guī)�；L(fēng)電接入后機(jī)組組合的優(yōu)化問題，開展計(jì)及規(guī)�；L(fēng)電接入的機(jī)組組合調(diào)度研究。本文的主要研究內(nèi)容如下：（1）機(jī)組組合算法的基本原理分析。詳細(xì)介紹了拉格朗日松弛法、次梯度法及模糊次梯度法的基本原理和數(shù)學(xué)模型，分析了拉格朗日松弛法求解機(jī)組組合問題的缺點(diǎn)；針對求解過程拉格朗日乘子的迭代，借鑒現(xiàn)有文獻(xiàn)構(gòu)建了改進(jìn)次梯度法；考慮到次梯度法的馬爾科夫性，建立了和模糊次梯度法交替求解的混合算法以加快收斂速

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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