本文關(guān)鍵詞：基于可信容量的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)特性研究

  更多相關(guān)文章： 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng) 可靠性評(píng)估 可信容量 容量可信度 混合算法

【摘要】：風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電因其能源的可再生性和清潔性受到到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,但是由于它們具有很強(qiáng)的間歇性和隨機(jī)性,接入系統(tǒng)會(huì)對(duì)系統(tǒng)的可靠性帶來(lái)較大的影響,因此,很有必要對(duì)這兩種新能源發(fā)電接入后對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響進(jìn)行評(píng)估。同時(shí),風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的容量?jī)r(jià)值在現(xiàn)有的電力規(guī)劃中常常被忽略,從而造成能源的浪費(fèi)。所以對(duì)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的可信容量研究具有重要的意義,同時(shí)考慮到風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電具有天然的互補(bǔ)性,本文對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的可信容量及其影響因素進(jìn)行研究。本文首先對(duì)風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站進(jìn)行了可靠性建模。首先,詳細(xì)介紹了對(duì)風(fēng)速進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)的威布爾模型和時(shí)間序列模型,采用了可以保留風(fēng)速季節(jié)性和日變化特性的時(shí)間序列模型進(jìn)行風(fēng)速建模,分析推導(dǎo)了風(fēng)機(jī)的功率輸出特性及其表達(dá)式,并考慮了風(fēng)電機(jī)組的停運(yùn)模型,最終建立了風(fēng)電場(chǎng)的可靠性模型;其次模擬了光伏陣列表面的入射太陽(yáng)輻照度,分別利用時(shí)間序列模型和正弦分段方法對(duì)逐日氣溫與逐時(shí)氣溫進(jìn)行建模,并考慮光伏電池板的能量轉(zhuǎn)換特性對(duì)光伏功率輸出進(jìn)行建模。通過(guò)算例分析驗(yàn)證了所建立的風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站可靠性模型的合理性,并且分析研究了風(fēng)電和光伏發(fā)電的晝夜互補(bǔ)性和季節(jié)互補(bǔ)性,且通過(guò)對(duì)其概率分布特性的分析驗(yàn)證了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電的可行性。其次研究了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電接入系統(tǒng)后對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響。介紹了可靠性評(píng)估的基本知識(shí),重點(diǎn)介紹了蒙特卡洛法的基本原理和分類,總結(jié)了常用的計(jì)算可靠性的指標(biāo),基于序貫蒙特卡洛法建立了含有風(fēng)光發(fā)電的發(fā)輸電系統(tǒng)的可靠性評(píng)估模型,給出評(píng)估方法和計(jì)算流程。將風(fēng)光發(fā)電接入IEEE-RTS79標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試系統(tǒng)中,研究了風(fēng)光發(fā)電接入對(duì)系統(tǒng)可靠性產(chǎn)生的影響：包括風(fēng)光發(fā)電的滲透率,風(fēng)光發(fā)電所接入的系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的不同和風(fēng)光發(fā)電同時(shí)接入等因素,分析它們對(duì)系統(tǒng)的可靠性水平產(chǎn)生的影響。最后在前兩章內(nèi)容的基礎(chǔ)上研究了風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電接入系統(tǒng)的可信容量。對(duì)比了幾種常用的可信容量的定義和原理,采用等效載荷能力定義新增加能源的可信容量,并在此基礎(chǔ)上對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的可信容量和可信度進(jìn)行定義：對(duì)計(jì)算可信容量時(shí)經(jīng)常采用的二分法和弦截法的原理和計(jì)算步驟做出了詳細(xì)介紹,并針對(duì)計(jì)算可信容量過(guò)程中,采用二分法的收斂速度慢和采用弦截法在較高計(jì)算精度下出現(xiàn)的不收斂現(xiàn)象,提出了一種混合算法,該算法結(jié)合了二分法和弦截法的優(yōu)點(diǎn),收斂速度快并且不會(huì)出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象,在較高計(jì)算精度下表現(xiàn)出了一定的優(yōu)勢(shì)；將風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電接入IEEE-RTS79測(cè)試系統(tǒng)中,通過(guò)在MATLAB中編程仿真,研究了風(fēng)光裝機(jī)容量配比、風(fēng)光的滲透率以及所接入系統(tǒng)的可靠性水平的高低對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可信容量和可信度的影響。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng) 可靠性評(píng)估 可信容量 容量可信度 混合算法
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM61
【目錄】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-13
• 第1章 緒論13-19
• 1.1 選題背景及意義13-14
• 1.2 含風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電的電力系統(tǒng)可靠性研究14-16
• 1.2.1 電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估概述14-15
• 1.2.2 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電的電力系統(tǒng)可靠性研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電可信容量研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 本文的主要工作18-19
• 第2章 風(fēng)電場(chǎng)與光伏電站的可靠性建模19-35
• 2.1 概述19
• 2.2 風(fēng)電場(chǎng)可靠性建模19-27
• 2.2.1 風(fēng)速模型19-21
• 2.2.2 風(fēng)機(jī)輸出功率模型21-22
• 2.2.3 風(fēng)電機(jī)組停運(yùn)模型22-23
• 2.2.4 算例分析23-27
• 2.3 光伏電站可靠性建模27-30
• 2.3.1 太陽(yáng)輻照度建模27
• 2.3.2 溫度建模27-28
• 2.3.3 光伏電池輸出功率模型28
• 2.3.4 算例分析28-30
• 2.4 風(fēng)光發(fā)電互補(bǔ)特性30-32
• 2.4.1 風(fēng)光發(fā)電輸出功率互補(bǔ)性30-31
• 2.4.2 風(fēng)光發(fā)電輸出功率的概率分布特性31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-35
• 第3章 含風(fēng)光發(fā)電的電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估35-51
• 3.1 概述35-36
• 3.2 電力系統(tǒng)可靠性分析基本知識(shí)36-37
• 3.2.1 基本概念和研究方法36
• 3.2.2 元件的可靠性參數(shù)36-37
• 3.3 蒙特卡洛模擬法37-42
• 3.3.1 蒙特卡洛模擬法基本原理37-38
• 3.3.2 蒙特卡洛法分類38-40
• 3.3.3 電力系統(tǒng)可靠性評(píng)估指標(biāo)40-42
• 3.4 含風(fēng)光發(fā)電的發(fā)輸電系統(tǒng)序貫蒙特卡洛仿真模型42-43
• 3.4.1 主要元件停運(yùn)模型42-43
• 3.4.2 負(fù)荷模型43
• 3.4.3 潮流計(jì)算43
• 3.5 含風(fēng)光發(fā)電的發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性指標(biāo)計(jì)算流程43-45
• 3.6 算例分析45-50
• 3.6.1 風(fēng)光發(fā)電的滲透率對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響45-47
• 3.6.2 風(fēng)光發(fā)電接入節(jié)點(diǎn)位置的不同對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響47-48
• 3.6.3 風(fēng)光同時(shí)接入對(duì)系統(tǒng)可靠性的影響48-50
• 3.7 本章小結(jié)50-51
• 第4章 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可信容量研究51-67
• 4.1 概述51
• 4.2 可信容量的定義51-54
• 4.2.1 等效常規(guī)機(jī)組容量52-53
• 4.2.2 等效載荷能力53-54
• 4.3 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可信容量54-55
• 4.4 可信容量的計(jì)算方法55-60
• 4.4.1 二分法56-57
• 4.4.2 弦截法57-58
• 4.4.3 混合算法計(jì)算可信容量58-60
• 4.5 算例分析60-65
• 4.5.1 混合算法的驗(yàn)證60-61
• 4.5.2 風(fēng)光裝機(jī)容量配比對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可信容量的影響61-62
• 4.5.3 風(fēng)光滲透率對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可信容量的影響62-64
• 4.5.4 所接入系統(tǒng)的可靠性水平對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)可信容量的影響64-65
• 4.6 本章小結(jié)65-67
• 第5章 結(jié)論與展望67-71
• 5.1 結(jié)論67-68
• 5.2 展望68-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 致謝77-79
• 在讀期間參與的科研項(xiàng)目及成果79-80
• 附件80

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本文編號(hào)：617109