本文關(guān)鍵詞：可再生能源網(wǎng)日前儲(chǔ)納調(diào)度研究

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【摘要】：在常規(guī)能源日趨枯竭及其導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重的背景下,可再生能源展現(xiàn)了巨大的優(yōu)勢(shì)和前景。然而以風(fēng)能、太陽(yáng)能為代表的可再生能源發(fā)電具有以間歇性和隨機(jī)性為標(biāo)志的不確定性。這種不確定性可再生能源發(fā)電功率的日前預(yù)測(cè)誤差比較大,并經(jīng)常呈現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)大范圍波動(dòng)的現(xiàn)象,給電網(wǎng)保持功率平衡帶來(lái)困難。為保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,目前電網(wǎng)調(diào)度通過(guò)火電機(jī)組配合消納可再生能源的不確定性;然而消納法不能根治不確定性帶來(lái)的調(diào)度困難。與高滲透率電網(wǎng)不同,可再生能源網(wǎng)是可再生能源為主要發(fā)電形式的電網(wǎng),需要大型儲(chǔ)能設(shè)施解決上述困難。以可再生能源、大型儲(chǔ)能設(shè)施為主力能源,最大程度地儲(chǔ)納風(fēng)、光等發(fā)電中不確定性部分的可再生能源網(wǎng)調(diào)度意義重大。本文研究以可再生能源和儲(chǔ)納式抽水蓄能電站為主,火力發(fā)電為輔的可再生能源網(wǎng)的日前儲(chǔ)納調(diào)度策略,為可再生能源網(wǎng)的實(shí)時(shí)儲(chǔ)納調(diào)度提供依據(jù)。論文提出了可再生能源網(wǎng)的概念和儲(chǔ)納式抽水蓄能電站的數(shù)學(xué)模型。不同于常規(guī)抽水蓄能電站,儲(chǔ)納式抽水蓄能電站以儲(chǔ)納風(fēng)、光發(fā)電的不確定性為目的,運(yùn)行工況切換更加頻繁,并且從能量角度刻畫(huà)。本文對(duì)比分析消納法和儲(chǔ)納法、可再生能源的完全儲(chǔ)納和部分儲(chǔ)納模式,論證部分儲(chǔ)納調(diào)度模式更適合可再生能源網(wǎng)。不計(jì)網(wǎng)絡(luò),在部分儲(chǔ)納模式下,從能量平衡和功率平衡兩個(gè)角度建立和求解可再生能源網(wǎng)的日前儲(chǔ)納調(diào)度模型。可再生能源網(wǎng)的調(diào)度目標(biāo)是可再生能源利用最大化,包括兩層含義:其一,優(yōu)先使用可再生能源滿足負(fù)荷需求,在此基礎(chǔ)上,優(yōu)先使用抽水蓄能電站平抑不平衡能量并將多余的可再生能源盡量多存儲(chǔ)在抽水蓄能電站中,即抽水蓄能電站日儲(chǔ)能量最大。其二,火電日耗煤總量最小。運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃法對(duì)模型進(jìn)行求解。建立可再生能源網(wǎng)的日前預(yù)測(cè)場(chǎng)景集,根據(jù)場(chǎng)景劃分階段、確定狀態(tài)和指標(biāo),制定決策,形成日前策略。計(jì)及線路的功率約束,提出消除線路越限的潮流追蹤發(fā)電調(diào)控策略。結(jié)合可再生能源利用最大化的原則,應(yīng)用基于潮流追蹤算法的調(diào)控策略,對(duì)原有計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化修正,消除原有計(jì)劃導(dǎo)致的線路越限。在實(shí)際可再生能源網(wǎng)的網(wǎng)架下,通過(guò)對(duì)典型日求解算例并分析,證明本文調(diào)度策略的合理性與可行性。
【關(guān)鍵詞】：可再生能源 儲(chǔ)納式抽水蓄能電站 日前儲(chǔ)納調(diào)度 動(dòng)態(tài)規(guī)劃法
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM73
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 抽水蓄能電站的調(diào)度研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 可再生能源的調(diào)度研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.3 可再生能源網(wǎng)的調(diào)度研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 相關(guān)研究有待完善之處15
• 1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 可再生能源網(wǎng)的儲(chǔ)納模式17-27
• 2.1 引言17
• 2.2 抽水蓄能電站的基本模型17-19
• 2.2.1 抽水蓄能電站的工作原理17-18
• 2.2.2 抽水蓄能電站的功能18-19
• 2.2.3 抽水蓄能電站的基本模型19
• 2.3 儲(chǔ)納式抽水蓄能電站建模19-22
• 2.3.1 儲(chǔ)納式抽水蓄能電站與常規(guī)抽水蓄能電站的區(qū)別19-20
• 2.3.2 儲(chǔ)納式抽水蓄能電站建模20-22
• 2.4 可再生能源網(wǎng)的儲(chǔ)納調(diào)度模式論證22-26
• 2.4.1 可再生能源網(wǎng)概述22-23
• 2.4.2 可再生能源的消納法與儲(chǔ)納法23-24
• 2.4.3 可再生能源網(wǎng)的儲(chǔ)納模式論證24-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 日前儲(chǔ)納調(diào)度建模與求解策略27-43
• 3.1 引言27
• 3.2 可再生能源網(wǎng)的日前儲(chǔ)納調(diào)度模型27-31
• 3.2.1 不平衡能量定義27-29
• 3.2.2 目標(biāo)函數(shù)29-30
• 3.2.3 約束條件30-31
• 3.3 日前儲(chǔ)納調(diào)度模型的動(dòng)態(tài)規(guī)劃求解策略31-42
• 3.3.1 可再生能源網(wǎng)的場(chǎng)景集規(guī)劃31-36
• 3.3.2 動(dòng)態(tài)規(guī)劃法求解策略36-41
• 3.3.3 儲(chǔ)納式抽水蓄能電站內(nèi)部各機(jī)組調(diào)度策略41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第4章 日前儲(chǔ)納調(diào)度的潮流追蹤法發(fā)電優(yōu)化調(diào)控策略43-52
• 4.1 引言43
• 4.2 潮流追蹤算法簡(jiǎn)述43-45
• 4.2.1 潮流追蹤算法的基本思想44
• 4.2.2 潮流追蹤算法的應(yīng)用44-45
• 4.3 可再生能源網(wǎng)的潮流追蹤45-48
• 4.3.1 各發(fā)電機(jī)對(duì)線路及負(fù)荷的有功功率貢獻(xiàn)率矩陣45-47
• 4.3.2 負(fù)荷對(duì)各條線路以及各發(fā)電機(jī)組的占用率矩陣47-48
• 4.4 基于潮流追蹤算法的日前儲(chǔ)納調(diào)度的發(fā)電優(yōu)化調(diào)控策略48-51
• 4.4.1 可再生能源網(wǎng)的發(fā)電調(diào)控原則48
• 4.4.2 發(fā)電優(yōu)化調(diào)控步驟48-51
• 4.5 本章小結(jié)51-52
• 第5章 算例分析52-64
• 5.1 引言52
• 5.2 華北某市的可再生能源網(wǎng)要點(diǎn)簡(jiǎn)述52-53
• 5.3 日前儲(chǔ)納調(diào)度的算例及分析53-58
• 5.3.1 考慮能量調(diào)節(jié)庫(kù)容充足的調(diào)度算例1及分析53-55
• 5.3.2 考慮能量調(diào)節(jié)庫(kù)容不足的調(diào)度算例2及分析55-58
• 5.3.3 小結(jié)58
• 5.4 日前儲(chǔ)納調(diào)度的發(fā)電優(yōu)化調(diào)控算例及分析58-63
• 5.4.1 可再生能源單獨(dú)發(fā)電的調(diào)度優(yōu)化58-60
• 5.4.2 各電源聯(lián)合發(fā)電的調(diào)度優(yōu)化60-63
• 5.4.3 華北某市可再生能源網(wǎng)外送電能力的分析63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-70
• 附錄70-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果73-75
• 致謝75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1044787