【摘要】：隨著化石能源的枯竭以及人類生態(tài)環(huán)境的日益惡劣,可再生能源受到了極大的關(guān)注與發(fā)展,能源改革迫在眉睫。新形勢下,電力系統(tǒng)中發(fā)電、用電呈現(xiàn)多元化,在用電負荷自身不確定性的基礎(chǔ)上,以風電、光伏為代表的新能源發(fā)電比重大幅增加。然而,由于風光出力的波動性、間歇性及隨機性,它們的并網(wǎng)給發(fā)電端引入了大量不確定因素,不僅為新能源的消納帶來了極大的困難,也給電網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行帶來了巨大挑戰(zhàn)。因此,在電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度過程中充分計及風光不確定性的影響,對于新形勢下電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行具有重大意義�；诖�,本文針對目前電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度深受新能源出力不確定性影響的新情況,對能有效緩解風光不確定性影響的經(jīng)濟調(diào)度策略進行了較深入的研究,從不同角度,采取多種方式結(jié)合的手段來應(yīng)對風光不確定性,主要的工作內(nèi)容及創(chuàng)新成果體現(xiàn)如下:(1)基于歷史數(shù)據(jù),對以風電和光伏為代表的新能源出力時空特性進行深入分析。詳細闡述了新能源出力不確定性的含義,并對其秒級和小時級的出力特性進行了統(tǒng)計分析。研究了風電及光伏出力在各種時間尺度及不同空間范圍內(nèi)的互補性,并采用spearman相關(guān)系數(shù)對風光的互補程度進行了表征。對風電及光伏在不同出力水平下的預(yù)測誤差率分布進行了正態(tài)擬合,求出各出力區(qū)間預(yù)測誤差率概率密度分布函數(shù)的期望及標準差,并分析了其分布規(guī)律。最后,對風光預(yù)測誤差的相關(guān)性進行了探究,并分季節(jié)求出了風光預(yù)測誤差的spearman相關(guān)系數(shù)。(2)利用多種異質(zhì)能源的互補性以及多時間尺度調(diào)度模式滾動修正的特點,提出了風光水火等多種異質(zhì)能源多時間尺度互補的動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度策略。根據(jù)異質(zhì)能源之間的互補特性將風光水打捆成虛擬電源,并定義負荷跟蹤指標N_r使虛擬電源出力能很好地追蹤負荷曲線。建立含日前24h計劃、日內(nèi)4h滾動計劃以及實時15min計劃在內(nèi)的多時間尺度互補協(xié)同調(diào)度模型,設(shè)置遞進修正的棄風棄光約束,使得前一尺度調(diào)度計劃中風光消納困難的時段在下一尺度調(diào)度計劃中具有更大的棄風棄光上調(diào)裕度。利用不斷更新的預(yù)測信息,考慮不同時間尺度下的互補特性,滾動修正水電、火電調(diào)度計劃和棄風棄光約束,從而保持虛擬電源對負荷的良好追蹤,有效提升互補系統(tǒng)實際的互補和平抑效果,并逐級減輕火電調(diào)度壓力。算例證明該方法可以達到兼顧系統(tǒng)調(diào)節(jié)效益、環(huán)保效益以及經(jīng)濟效益的目的。(3)針對多時間尺度調(diào)度計劃中風光預(yù)測值的不確定性問題,在前一策略的基礎(chǔ)上進一步提出了基于變置信水平的互補系統(tǒng)多時段魯棒經(jīng)濟調(diào)度策略。對各時間尺度的風、光及負荷預(yù)測值進行魯棒建模,充分考慮預(yù)測值的不確定性,并將各時間尺度下的確定性約束轉(zhuǎn)化成計及不確定性的魯棒約束,從而建立多時間尺度魯棒經(jīng)濟調(diào)度模型。同時,設(shè)置隨時間尺度減小而具有遞增置信水平的魯棒測度,逐級增加調(diào)度計劃的保守度,以反映隨調(diào)度時刻臨近系統(tǒng)對不確定性因素最壞情況容忍度的降低,并提出各時間尺度魯棒測度選取原則。算例證明該策略可有效降低風、光及負荷預(yù)測不確定性的影響,減少機組的頻繁啟停、緩解調(diào)度壓力,并降低棄風和切負荷水平,實現(xiàn)安全、經(jīng)濟與環(huán)保性的平衡。(4)針對風光預(yù)測誤差之間存在的相關(guān)性,提出了計及風光聯(lián)合預(yù)測誤差的經(jīng)濟調(diào)度模型。基于歷史數(shù)據(jù),對風電及光伏在不同出力水平下預(yù)測誤差的分布函數(shù)進行擬合,引入spearman相關(guān)系數(shù)分季節(jié)描述風光預(yù)測誤差的互補性,從而得到風光聯(lián)合預(yù)測誤差分布模型。接著,在電力市場調(diào)度模型的目標函數(shù)中引入風光聯(lián)合預(yù)測誤差成本,系統(tǒng)地考慮了風光聯(lián)合預(yù)測偏差對于電力市場環(huán)境下電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的影響。算例證明了該模型的合理性和有效性。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM73

【參考文獻】

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1 牛林華;龔慶武;黃炳翔;劉棟;;大規(guī)模風電入網(wǎng)下的風氣火電力系統(tǒng)聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度[J];電力自動化設(shè)備;2015年11期

2 江岳文;溫步瀛;;結(jié)合風電功率超短期預(yù)測值偏差的實時市場調(diào)度[J];電力自動化設(shè)備;2015年03期

3 盧鵬銘;溫步瀛;江岳文;;基于多時間尺度協(xié)調(diào)機組組合的含風電系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用優(yōu)化研究[J];電力系統(tǒng)保護與控制;2015年05期

4 林虹江;周步祥;胡慶有;楊昶宇;冉伊;詹長杰;;基于風光互補電力入網(wǎng)的電力系統(tǒng)動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度[J];可再生能源;2014年11期

5 李志剛;吳文傳;張伯明;;消納大規(guī)模風電的魯棒區(qū)間經(jīng)濟調(diào)度 (一)調(diào)度模式與數(shù)學模型[J];電力系統(tǒng)自動化;2014年20期

6 王魁;張步涵;閆大威;李媛媛;羅濤;;含大規(guī)模風電的電力系統(tǒng)多時間尺度滾動協(xié)調(diào)調(diào)度方法研究[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年09期

7 黃楊;胡偉;閔勇;羅衛(wèi)華;王芝茗;葛維春;;考慮日前計劃的風儲聯(lián)合系統(tǒng)多目標協(xié)調(diào)調(diào)度[J];中國電機工程學報;2014年28期

8 張曉輝;閆柯柯;盧志剛;鐘嘉慶;;基于場景概率的含風電系統(tǒng)多目標低碳經(jīng)濟調(diào)度[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年07期

9 陳建華;吳文傳;張伯明;王彬;郭慶來;;安全性與經(jīng)濟性協(xié)調(diào)的魯棒區(qū)間風電調(diào)度方法[J];中國電機工程學報;2014年07期

10 翁振星;石立寶;徐政;盧強;倪以信;姚良忠;;計及風電成本的電力系統(tǒng)動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度[J];中國電機工程學報;2014年04期

本文編號：2785071