【摘要】：電網(wǎng)調(diào)峰一直是電力系統(tǒng)面臨的調(diào)度難題,尤其風(fēng)光等間歇性、隨機(jī)性、不確定性清潔能源的大規(guī)模投產(chǎn)進(jìn)一步增加了調(diào)峰難度,水電作為一種優(yōu)質(zhì)可調(diào)電源,在保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,因而水電調(diào)峰成為業(yè)界及學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。近年來,隨著電網(wǎng)對(duì)水庫(kù)水位、流量、電站出力等控制精細(xì)化要求的提高,水電參與電網(wǎng)調(diào)峰涌現(xiàn)出新的挑戰(zhàn),主要包括:靈敏水力聯(lián)系梯級(jí)水庫(kù)之間產(chǎn)生的回水頂托、間歇性能源接入導(dǎo)致的調(diào)峰凈負(fù)荷不確定性和多重調(diào)度需求造成的模型實(shí)用性不強(qiáng)等問題。這些調(diào)度難題及挑戰(zhàn)在靈敏水力聯(lián)系的梯級(jí)水庫(kù)優(yōu)化調(diào)度過程中表現(xiàn)更為復(fù)雜。為此,本文以紅水河流域天生橋梯級(jí)水電站為實(shí)際工程背景,針對(duì)靈敏水力聯(lián)系梯級(jí)水庫(kù)存在的上述問題展開深入研究,主要工作及取得的理論和實(shí)際應(yīng)用成果如下:(1)針對(duì)靈敏水力聯(lián)系梯級(jí)水庫(kù)存在的上下游頂托問題,實(shí)現(xiàn)調(diào)度的精細(xì)化控制,提出了考慮回水頂托影響的梯級(jí)水電站日前調(diào)峰模型。模型以余荷平均距平絕對(duì)值最小為調(diào)峰目標(biāo),構(gòu)建日前96點(diǎn)調(diào)峰模型,借助SOS2約束對(duì)模型進(jìn)行線性化,采用混合整數(shù)線性規(guī)劃(MILP)進(jìn)行求解。紅水河流域天生橋梯級(jí)水電站調(diào)度實(shí)例表明:滿足電量等各種約束的情況下實(shí)現(xiàn)較好的調(diào)峰效果,降低了頂托影響帶來的調(diào)度偏差。(2)針對(duì)大規(guī)模間歇性清潔能源并網(wǎng)帶來的水電調(diào)峰凈負(fù)荷不確定性的問題,避免調(diào)峰凈負(fù)荷不確定性帶來的調(diào)峰偏差,提出了考慮凈負(fù)荷不確定性的水電日前調(diào)峰模型。首先通過Kmeans生成風(fēng)電出力場(chǎng)景描述不確定性,以多場(chǎng)景余荷平均距平絕對(duì)值期望值最小為目標(biāo),構(gòu)建MILP模型進(jìn)行求解。紅水河流域天生橋梯級(jí)水電站調(diào)度實(shí)例表明:采用多場(chǎng)景期望調(diào)度結(jié)果比采用單一預(yù)測(cè)場(chǎng)景具有較強(qiáng)的魯棒性,降低了水電錯(cuò)位調(diào)峰的風(fēng)險(xiǎn),并且這種優(yōu)勢(shì)隨著風(fēng)電滲透率增大越來越明顯。(3)針對(duì)現(xiàn)階段短期優(yōu)化調(diào)度模型通用性不強(qiáng),優(yōu)化求解搜索空間不連續(xù),難于求解的問題,提出了峰谷時(shí)段模糊識(shí)別的梯級(jí)水電站日前實(shí)用化調(diào)度方法。方法以典型調(diào)峰曲線安排水電調(diào)峰出力,典型調(diào)峰曲線基于電網(wǎng)負(fù)荷峰谷時(shí)段的劃分及峰平谷時(shí)段出力比確定,最后針對(duì)棄水問題,提出一種在空間上自棄水電站開始到上游水庫(kù),在時(shí)間上自棄水時(shí)段向前的啟發(fā)式棄水調(diào)整策略對(duì)出力進(jìn)行修正,實(shí)現(xiàn)調(diào)峰的同時(shí)最大限度減少棄水。紅水河流域天生橋梯級(jí)水電站調(diào)度實(shí)例表明:所提模型在不發(fā)生棄水且滿足所有約束的情況下,能夠在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生滿意解,具有較高的實(shí)用價(jià)值。最后,對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié),并指出下一步需要開展的研究方向。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TV737

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