本文關鍵詞：虛擬電廠的負荷優(yōu)化調(diào)度研究

  更多相關文章： 虛擬電廠 新能源 需求響應 發(fā)電成本 分時電價 環(huán)境成本 抽水蓄能 儲能電池 多目標優(yōu)化 分目標乘除法

【摘要】：隨著能源危機和環(huán)境問題日益嚴重,新能源發(fā)展越來越受到世界各國的重視。然而,隨機性、間歇性的新能源接入電網(wǎng),將給電網(wǎng)的安全與經(jīng)濟運行帶來新的問題。虛擬電廠(Virtual Power Plant, VPP)可以大規(guī)模有效集成地域分散、類型各異的分布式新能源和用戶負荷,打破發(fā)電側(cè)和負荷側(cè)界限,提高供電可靠性,是解決新能源入網(wǎng)問題的重要手段。本文以促進新能源并網(wǎng)發(fā)電的規(guī)�；瘧脼槌霭l(fā)點,引入VPP概念,進行了VPP的負荷優(yōu)化調(diào)度問題的研究。首先,針對小規(guī)模新能源入網(wǎng)問題,本文在分析了VPP各分布式電源(Distributed generator, DG)發(fā)電成本的基礎上,構建了計及環(huán)境效益的VPP經(jīng)濟性優(yōu)化調(diào)度模型,設計了基于小水電季節(jié)特性的VPP運行策略。以各時段內(nèi)VPP實際出力跟蹤計劃出力、同時VPP發(fā)電成本和環(huán)境成本最小為目標,通過粒子群算法計算得到VPP各DG的出力。實驗結(jié)果表明,將小規(guī)模新能源和部分可控DG構建成VPP,通過負荷經(jīng)濟性優(yōu)化調(diào)度,可以降低新能源出力波動對電網(wǎng)影響和DG發(fā)電總成本。其次,配電網(wǎng)分時電價可以激勵VPP參與電網(wǎng)削峰填谷,降低發(fā)電成本,獲得更好的效益。針對大規(guī)模新能源入網(wǎng)時輸出功率不確定性和配電網(wǎng)分時電價對發(fā)電側(cè)的影響,本文設計了基于分時電價的VPP運行策略,以各時段內(nèi)獲得收益最大為目標,構建了基于分時電價的VPP經(jīng)濟性優(yōu)化調(diào)度模型,采用粒子群算法得到VPP各能源的出力。仿真結(jié)果表明所建模型合理,當大規(guī)模新能源電力接入電網(wǎng)時,基于分時電價的VPP采用抽水蓄能和儲能電池聯(lián)合運行策略,通過負荷經(jīng)濟性優(yōu)化調(diào)度能獲得更好的經(jīng)濟效益和電能質(zhì)量。最后,針對大規(guī)模新能源消納水平有限的困境,綜合考慮發(fā)電側(cè)和負荷側(cè)作用機理,將負荷側(cè)需求響應納入VPP負荷優(yōu)化調(diào)度。以基于消費者心理學的分時電價用戶響應原理預測的負荷曲線為基礎,綜合考慮負荷側(cè)和發(fā)電側(cè)資源對新能源消納和系統(tǒng)運行的影響,以新能源消納量最大、系統(tǒng)運行成本和環(huán)境成本最小為目標,建立了計及負荷側(cè)和發(fā)電側(cè)協(xié)調(diào)運行的VPP多目標優(yōu)化調(diào)度模型,通過分目標乘除法將多目標轉(zhuǎn)化為單目標之后,采用自適應免疫疫苗算法對模型進行求解。以某區(qū)域電網(wǎng)為實例進行仿真說明,驗證了計及負荷側(cè)和發(fā)電側(cè)協(xié)調(diào)運行的VPP通過負荷優(yōu)化調(diào)度,能夠有效降低系統(tǒng)運行成本和對環(huán)境影響,提高新能源消納水平。
【關鍵詞】：虛擬電廠 新能源 需求響應 發(fā)電成本 分時電價 環(huán)境成本 抽水蓄能 儲能電池 多目標優(yōu)化 分目標乘除法
【學位授予單位】：華北電力大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM73;TM62
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景及意義10-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 傳統(tǒng)負荷優(yōu)化調(diào)度發(fā)展歷程13-14
• 1.2.2 含新能源的虛擬電廠負荷優(yōu)化調(diào)度研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文所做的主要工作16-18
• 第2章 計及環(huán)境效益的虛擬電廠經(jīng)濟性優(yōu)化調(diào)度研究18-30
• 2.1 引言18
• 2.2 虛擬電廠各分布式電源成本分析18-20
• 2.2.1 可再生能源發(fā)電成本分析19
• 2.2.2 微型燃氣輪機發(fā)電成本分析19-20
• 2.3 計及環(huán)境效益的虛擬電廠優(yōu)化調(diào)度模型20-23
• 2.3.1 目標函數(shù)20-21
• 2.3.2 虛擬電廠計劃出力21
• 2.3.3 虛擬電廠運行策略21-22
• 2.3.4 約束條件22-23
• 2.4 粒子群算法求解虛擬電廠優(yōu)化調(diào)度模型23
• 2.5 算例分析23-28
• 2.5.1 虛擬電廠出力偏差23-24
• 2.5.2 相關數(shù)據(jù)24-25
• 2.5.3 仿真研究及分析25-28
• 2.6 本章小結(jié)28-30
• 第3章 基于分時電價的虛擬電廠經(jīng)濟性優(yōu)化調(diào)度研究30-41
• 3.1 引言30-31
• 3.2 基于分時電價的虛擬電廠優(yōu)化調(diào)度模型31-33
• 3.2.1 目標函數(shù)31
• 3.2.2 虛擬電廠計劃出力31-32
• 3.2.3 約束條件32-33
• 3.3 基于分時電價的虛擬電廠運行策略33-35
• 3.3.1 分時電價對虛擬電廠運行的影響33
• 3.3.2 基于分時電價的虛擬電廠運行方式33
• 3.3.3 基于分時電價的虛擬電廠運行策略33-34
• 3.3.4 基于分時電價的虛擬電廠運行流程34-35
• 3.4 算例分析35-40
• 3.4.1 不可控分布式電源出力預測35-36
• 3.4.2 結(jié)果分析36-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第4章 計及負荷側(cè)和發(fā)電側(cè)的虛擬電廠多目標優(yōu)化調(diào)度研究41-56
• 4.1 引言41-42
• 4.2 負荷側(cè)和發(fā)電側(cè)協(xié)調(diào)運行對虛擬電廠優(yōu)化調(diào)度的影響42-47
• 4.2.1 負荷側(cè)對虛擬電廠優(yōu)化調(diào)度的影響42-44
• 4.2.2 發(fā)電側(cè)對虛擬電廠優(yōu)化調(diào)度的影響44-45
• 4.2.3 負荷側(cè)和發(fā)電側(cè)協(xié)調(diào)運行對虛擬電廠優(yōu)化調(diào)度的影響45-47
• 4.3 計及負荷側(cè)和發(fā)電側(cè)協(xié)調(diào)運行的虛擬電廠多目標優(yōu)化調(diào)度模型47-50
• 4.3.1 目標函數(shù)47-48
• 4.3.2 約束條件48-49
• 4.3.3 負荷側(cè)和發(fā)電側(cè)協(xié)調(diào)運行虛擬電廠多目標優(yōu)化模型49-50
• 4.4 算例分析50-55
• 4.4.1 基于自適應免疫疫苗算法求解虛擬電廠多目標優(yōu)化模型50-51
• 4.4.2 算例參數(shù)51-52
• 4.4.3 仿真結(jié)果分析52-55
• 4.5 本章小結(jié)55-56
• 第5章 結(jié)論與展望56-58
• 5.1 結(jié)論56
• 5.2 展望56-58
• 參考文獻58-62
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文62-63
• 致謝63

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭洪宇,侯麗薇,賈曉玉;單一水庫的優(yōu)化調(diào)度[J];吉林水利;2000年08期

2 劉俊萍,黃強,田峰巍,蔣曉輝;漢江上游梯級發(fā)電與航運的優(yōu)化調(diào)度研究[J];水力發(fā)電學報;2001年04期

3 何志芳,施練東,童秀華;湯浦水電站優(yōu)化調(diào)度[J];水利科技與經(jīng)濟;2005年06期

4 賈曉霞;;優(yōu)化調(diào)度的研究與應用[J];大眾科技;2006年06期

5 芮鈞;陳守倫;;一種改進的水電站優(yōu)化調(diào)度粒子群求解算法[J];水力發(fā)電;2008年03期

6 芮鈞;陳守倫;;水電站發(fā)電優(yōu)化調(diào)度初始粒子群生成方法研究[J];中國農(nóng)村水利水電;2009年02期

7 徐剛;翟謹;杜發(fā)興;;計及電量交割風險的水電廠優(yōu)化調(diào)度[J];中國農(nóng)村水利水電;2009年03期

8 左貫濤;李建新;徐振國;;水電站優(yōu)化調(diào)度研究綜述[J];河南水利與南水北調(diào);2009年05期

9 胡元;江少成;;溫州地區(qū)水電廠的優(yōu)化調(diào)度探討[J];小水電;2009年06期

10 胡元;江少成;;試論地區(qū)電網(wǎng)水電廠的優(yōu)化調(diào)度問題[J];中國科技信息;2009年23期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙和木;鄒南城;;九龍江北溪梯級電站防汛與發(fā)電優(yōu)化調(diào)度探討[A];福建省科學技術協(xié)會第七屆學術年會分會場——提高水力發(fā)電技術 促進海西經(jīng)濟建設研討會論文集[C];2007年

2 鄒南城;趙和木;;九龍江北溪梯級電站防汛與發(fā)電優(yōu)化調(diào)度探討[A];福建省科學技術協(xié)會第八屆學術年會分會場——提高水電站水庫調(diào)度技術 推進海西經(jīng)濟建設研討會論文集[C];2008年

3 葉琳浩;夏成軍;陳麗丹;張堯;;小水電優(yōu)化調(diào)度的模型和算法研究[A];中國高等學校電力系統(tǒng)及其自動化專業(yè)第二十四屆學術年會論文集（下冊）[C];2008年

4 彭清娥;黃爾;劉興年;;庫區(qū)泥沙淤積對梯級水電站群優(yōu)化調(diào)度影響研究[A];水文泥沙研究新進展——中國水力發(fā)電工程學會水文泥沙專業(yè)委員會第八屆學術討論會論文集[C];2010年

5 鮑正風;胡曉勇;;三峽水庫汛前消落期優(yōu)化調(diào)度方式研究[A];中國水力發(fā)電工程學會信息化專委會2009年學術交流會論文集[C];2009年

6 許江松;玄英姬;張子平;;對清江流域隔河巖、高壩洲梯級水電站優(yōu)化調(diào)度的思考[A];2008中國水力發(fā)電論文集[C];2008年

7 陳莊;崔貫勛;劉永梅;何昭全;;卷煙生產(chǎn)線優(yōu)化調(diào)度仿真系統(tǒng)研究[A];提高全民科學素質(zhì)、建設創(chuàng)新型國家——2006中國科協(xié)年會論文集（下冊）[C];2006年

8 殷傳斌;趙新華;惠楊楊;;SCADA系統(tǒng)在供水優(yōu)化調(diào)度中的應用[A];第七屆青年學術會議論文集[C];2005年

9 楊侃;鄭姣;陳靜;;復雜巨型混聯(lián)水電調(diào)度系統(tǒng)負荷分配方法研究[A];中國水文科技新發(fā)展——2012中國水文學術討論會論文集[C];2012年

10 張宏杰;陳洲;張凡;王貴;常婧華;;淺談反調(diào)節(jié)電站的“一鍵式”優(yōu)化調(diào)度[A];全國大中型水電廠技術協(xié)作網(wǎng)第五屆年會論文集[C];2008年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 辛文;《跨區(qū)跨省電力優(yōu)化調(diào)度暫行規(guī)則》出臺[N];中國電力報;2003年

2 記者 鄧明　白培生 通訊員 李秉鈞;郴州優(yōu)化調(diào)度大戰(zhàn)旱魔[N];湖南日報;2011年

3 本報記者 陸文輝;加強優(yōu)化調(diào)度 促進跨區(qū)送電[N];中國電力報;2003年

4 記者 潘峰;電監(jiān)會優(yōu)化電力調(diào)度規(guī)則[N];證券日報;2003年

5 記者 常志鵬;為什么要推行跨區(qū)電力優(yōu)化調(diào)度[N];新華每日電訊;2003年

6 本報記者 童彤;緩解“江湖”新沖突 關鍵是優(yōu)化調(diào)度[N];中國經(jīng)濟時報;2011年

7 謝德華;物流：第三利潤源泉[N];中華讀書報;2001年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 梁振成;中長期發(fā)電優(yōu)化調(diào)度的近似動態(tài)規(guī)劃模型與算法[D];廣西大學;2015年

2 盧興見;大規(guī)模云數(shù)據(jù)中心負載優(yōu)化調(diào)度方法研究[D];浙江大學;2014年

3 顧波;風電場尾流快速計算及場內(nèi)優(yōu)化調(diào)度研究[D];華北電力大學(北京);2016年

4 劉雙全;梯級水電系統(tǒng)發(fā)電優(yōu)化調(diào)度研究及應用[D];華中科技大學;2009年

5 羅云霞;小水電群智能優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)開發(fā)[D];浙江工業(yè)大學;2009年

6 謝維;水電站（群）優(yōu)化調(diào)度與運行規(guī)則研究[D];華北電力大學;2012年

7 曹廣晶;三峽水庫綜合優(yōu)化調(diào)度研究[D];天津大學;2004年

8 胡明罡;多沙河流水庫電站優(yōu)化調(diào)度研究[D];天津大學;2004年

9 張高峰;梯級水電系統(tǒng)短期優(yōu)化調(diào)度與自動發(fā)電控制研究[D];華中科技大學;2004年

10 曾勇紅;仿射尺度算法及其在水電系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度中的應用研究[D];華中科技大學;2004年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王京波;考慮風電不確定性成本的含風電場群電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度[D];燕山大學;2015年

2 王朋;梯級小水電優(yōu)化運行技術研究[D];鄭州大學;2015年

3 潘謙;考慮節(jié)能減排的電力系統(tǒng)機組優(yōu)化調(diào)度問題的研究[D];上海交通大學;2015年

4 陳楷;全過程動態(tài)控制的徑流式梯級水電優(yōu)化調(diào)度的研究與應用[D];福州大學;2014年

5 曹偉剛;基于二維矩形Packing的優(yōu)化調(diào)度問題[D];華中科技大學;2014年

6 王陽;短期風速預測的改進方法及在電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度中的應用[D];燕山大學;2016年

7 趙騫;針對間歇式能源消納的電熱協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度研究[D];南京理工大學;2016年

8 呂崇帥;含風光水儲電源的電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2016年

9 陳少梁;虛擬電廠的負荷優(yōu)化調(diào)度研究[D];華北電力大學(北京);2016年

10 鄧顯羽;余姚市水庫（群）優(yōu)化調(diào)度方法研究及應用[D];大連理工大學;2010年

，

本文編號：637153