發(fā)布時間：2018-12-09 11:19

【摘要】：發(fā)展非化石可再生能源對我國能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整意義重大。風(fēng)能作為一種可再生的綠色能源,具有資源豐富、技術(shù)成熟、市場競爭力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),發(fā)展前景十分廣闊,預(yù)計(jì)到2020年,我國風(fēng)電裝機(jī)容量將達(dá)到2億千瓦。由此可見,我國風(fēng)電的戰(zhàn)略地位將由目前的補(bǔ)充能源逐步上升為一種替代能源乃至主導(dǎo)能源,可以預(yù)見,未來我國將形成一個風(fēng)水火緊密耦合的互聯(lián)大電網(wǎng)。然而,出力具有隨機(jī)性的風(fēng)電大規(guī)模利用,一方面使其本地消納困難,出現(xiàn)嚴(yán)重“棄風(fēng)”現(xiàn)象；另一方面使電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)運(yùn)行成本上升。因此,需將風(fēng)電大規(guī)模開發(fā)、輸送和消納納入電力發(fā)展統(tǒng)一規(guī)劃,建立靈活經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模風(fēng)電優(yōu)化調(diào)度方法。 本文以含風(fēng)電電力系統(tǒng)的調(diào)度運(yùn)行方法為研究對象,構(gòu)建可控負(fù)荷的電價響應(yīng)模型、成本費(fèi)用函數(shù)以及風(fēng)電出力概率密度函數(shù),研究風(fēng)電出力的短期預(yù)測方法,以此為基礎(chǔ),將可控負(fù)荷作為一種調(diào)峰資源納入含風(fēng)電電力系統(tǒng)的調(diào)度體系之中,考慮風(fēng)電出力隨機(jī)性,以及其對電力系統(tǒng)輸電斷面安全性的影響,提出了考慮源荷互動的含風(fēng)電電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法。 1)針對不同的負(fù)荷側(cè)控制方式,研究其響應(yīng)、控制特性,以此為基礎(chǔ),構(gòu)建了描述可控負(fù)荷電價響應(yīng)特性的數(shù)學(xué)模型,利用邊際成本理論,建立了可控負(fù)荷的成本費(fèi)用模型并提出其參數(shù)估算方法。提出了一種基于最小二乘支持向量機(jī)和混沌粒子群算法的風(fēng)功率短期預(yù)測方法,并利用基于實(shí)際數(shù)據(jù)的算例,仿真驗(yàn)證了上述算法在預(yù)測精度方面的優(yōu)越性。 2)研究了風(fēng)電大規(guī)模接入對電力系統(tǒng)調(diào)峰平衡的影響,以及系統(tǒng)的調(diào)峰策略。提出了含風(fēng)電電力系統(tǒng)的調(diào)峰平衡判別模型及相應(yīng)計(jì)算方法,及其調(diào)峰策略優(yōu)化模型,利用實(shí)際電網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真計(jì)算,結(jié)果表明：風(fēng)電大規(guī)模接入對電力系統(tǒng)的調(diào)峰平衡帶來顯著負(fù)面影響,而影響程度與風(fēng)電接入電網(wǎng)的方式密切相關(guān),而所提出的調(diào)峰策略優(yōu)化方法可以有效降低系統(tǒng)的調(diào)峰損耗。 3)將可控負(fù)荷作為一種可調(diào)度的調(diào)峰資源,納入電力系統(tǒng)調(diào)峰體系之中,針對風(fēng)電出力的不確定性,基于風(fēng)險(xiǎn)約束理論,建立考慮可控負(fù)荷調(diào)峰和風(fēng)電出力隨機(jī)性的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型,并通過雙層搜索算法對模型進(jìn)行求解,基于10機(jī)算例的仿真結(jié)果表明：所建模型充分挖掘了可控負(fù)荷的潛在調(diào)峰效益,考慮了風(fēng)電大規(guī)模接入給電力系統(tǒng)注入的不確定性因素,與現(xiàn)有調(diào)度模型相比,不僅具有較好的經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)安全性和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)籌協(xié)調(diào),還有助于提高系統(tǒng)對風(fēng)電的消納能力。 4)考慮風(fēng)電出力波動對電力系統(tǒng)輸電網(wǎng)絡(luò)安全的影響,將安全校核以約束條件的形式納入到考慮可控負(fù)荷調(diào)峰和風(fēng)電出力隨機(jī)性的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型之中,構(gòu)建其安全經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型,基于Benders分解技術(shù)將模型解耦為一個主問題和一個子問題,對于機(jī)組組合優(yōu)化主問題,利用帝國競爭算法進(jìn)行求解,對考慮安全校核的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配子問題利用線性規(guī)劃算法進(jìn)行求解,以Benders割為紐帶,實(shí)現(xiàn)上述兩個問題之間的交互迭代�；跇�(biāo)準(zhǔn)算例的仿真結(jié)果表明,考慮線路安全約束的風(fēng)電調(diào)度方法雖然可能降低系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,但是可有效防止線路潮流越限的情況出現(xiàn),提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。 本文的研究工作得到了國家自然科學(xué)基金(51207113)的資助。
[Abstract]:The development of non-fossil renewable energy is of great significance to the adjustment of our energy structure. As a kind of renewable green energy, wind energy has the advantages of rich resources, mature technology and strong market competitiveness. The development prospect is very wide. It is expected that the installed capacity of wind power in China will reach 200 million kilowatts by 2020. As a result, the strategic position of China's wind power will be gradually increased from the current supplementary energy to an alternative energy and even a dominant energy source, and it can be predicted that the future China will form an interconnected large power grid closely coupled with the wind-water fire. However, the output has the random wind power large-scale utilization, on the one hand, it is difficult to remove the local wind power, and the serious 鈥渢o abandon the wind鈥，

本文編號：2369294