【摘要】：作為近年來(lái)發(fā)展最為迅速的可再生能源,風(fēng)電已成為重要的分布式和輔助性電源。由于風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的隨機(jī)波動(dòng)性,風(fēng)電并網(wǎng)將會(huì)影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,從而制約著電網(wǎng)消納風(fēng)電的能力。在火-風(fēng)-水組成的電力系統(tǒng)中,水電與風(fēng)電具有良好的互補(bǔ)性,水電的靈活調(diào)節(jié)能力可成為平衡和消納風(fēng)電的重要手段。基于此,本文主要針對(duì)風(fēng)電的隨機(jī)特性,對(duì)風(fēng)-水電優(yōu)化運(yùn)行進(jìn)行了研究。首先,在分析風(fēng)電與水電特性的基礎(chǔ)上,研究了風(fēng)電與水電在季節(jié)上、技術(shù)特性上以及波動(dòng)周期上的互補(bǔ)性。鑒于風(fēng)電的隨機(jī)性,采用傳統(tǒng)的確定性方法建立優(yōu)化模型難以取得理想的優(yōu)化效果,因此本文引入機(jī)會(huì)約束,以概率的形式描述風(fēng)電出力。在研究風(fēng)電出力特性和梯級(jí)水電站運(yùn)行特性的基礎(chǔ)上,將風(fēng)電出力視為隨機(jī)變量,從兼顧風(fēng)-水電優(yōu)化運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)性,以及保證水電后續(xù)發(fā)電能力的角度出發(fā),建立了基于機(jī)會(huì)約束的風(fēng)-水電多目標(biāo)隨機(jī)優(yōu)化模型,使風(fēng)電場(chǎng)出力約束在一定的置信水平上成立,充分考慮了風(fēng)電隨機(jī)性的影響。為求解優(yōu)化模型,鑒于傳統(tǒng)優(yōu)化算法的局限性,引入生物地理學(xué)優(yōu)化算法。針對(duì)算法開(kāi)發(fā)能力強(qiáng),探索能力弱的特點(diǎn),本文采用余弦型遷移模型、差分進(jìn)化算法的變異操作以及動(dòng)態(tài)非均勻變異算子對(duì)算法進(jìn)行了改進(jìn)。采用改進(jìn)的生物地理學(xué)優(yōu)化算法求解優(yōu)化模型,并利用隨機(jī)模擬技術(shù)處理約束條件,求解機(jī)會(huì)約束。以火-風(fēng)-水電混合電力系統(tǒng)中風(fēng)電與水電的優(yōu)化運(yùn)行為例進(jìn)行仿真分析,結(jié)果表明考慮風(fēng)電隨機(jī)性的隨機(jī)優(yōu)化模型優(yōu)于確定性模型,并驗(yàn)證了所提模型和改進(jìn)算法的可行性和有效性。最后,在采用改進(jìn)的生物地理學(xué)優(yōu)化算法求解隨機(jī)優(yōu)化模型的基礎(chǔ)上,針對(duì)風(fēng)-水電優(yōu)化結(jié)果在運(yùn)行中后期與系統(tǒng)等效負(fù)荷的偏差變大的問(wèn)題,利用風(fēng)電預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性具有隨著時(shí)間尺度的縮小而逐步提高的特點(diǎn),提出分時(shí)段滾動(dòng)決策。該決策方法以最小化風(fēng)-水電出力與等效負(fù)荷的差值、減少運(yùn)行周期末的水電偏差為目標(biāo),根據(jù)新的預(yù)測(cè)信息和當(dāng)前時(shí)段的運(yùn)行狀態(tài),滾動(dòng)修正風(fēng)-水電后續(xù)優(yōu)化結(jié)果。通過(guò)算例仿真表明,該決策方法可有效減少風(fēng)-水電出力與等效負(fù)荷的偏差,進(jìn)一步降低風(fēng)電隨機(jī)性對(duì)風(fēng)-水電優(yōu)化運(yùn)行的影響,提高優(yōu)化運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)性。
【圖文】：

邐基于改進(jìn)生物地理學(xué)優(yōu)化算法的風(fēng)－水電優(yōu)化運(yùn)行研究邐逡逑風(fēng)能是清潔的可再生能源，風(fēng)能所具有的分布廣泛、儲(chǔ)量豐富、清潔無(wú)污染逡逑等特點(diǎn)，使之躋身發(fā)展最快的可再生能源行列。地球上的風(fēng)能資源十分豐富，據(jù)逡逑統(tǒng)計(jì)，來(lái)自外太空的輻射能量每年可達(dá)１．５Ｘ１０１８ｋＷ＊ｈ，其中約２．５％的能量會(huì)被逡逑大氣加熱吸收，形成風(fēng)能。根據(jù)相關(guān)資料的統(tǒng)計(jì)并估算，全球的風(fēng)能總量約為２．７４逡逑Ｘｌ0９ＭＷ，其中可利用的風(fēng)能約為２Ｘ１０７ＭＷ，比地球上可開(kāi)發(fā)利用的水能總量逡逑的１０倍還要多［４］。作為目前發(fā)展迅速的利用可再生能源進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)，風(fēng)電己逡逑經(jīng)具有進(jìn)行商業(yè)化開(kāi)發(fā)的條件和基礎(chǔ)，隨著風(fēng)電的裝機(jī)容量日益增長(zhǎng)，其已經(jīng)成逡逑為電力系統(tǒng)中主要的輔助性電源和分布式電源［５］。逡逑１．風(fēng)電的發(fā)展現(xiàn)狀逡逑風(fēng)能是近年來(lái)發(fā)展最為迅速的可再生能源，風(fēng)電具有很大的發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展逡逑空間。近十年以來(lái)，全世界風(fēng)電快速發(fā)展，根據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)發(fā)布的全球風(fēng)電逡逑市場(chǎng)年度統(tǒng)計(jì)報(bào)告，２００８年到２０１７年間，全世界新增風(fēng)電裝機(jī)容量以及風(fēng)電累逡逑計(jì)裝機(jī)容量分別如圖１．１和圖１．２所示。逡逑７００００邋

邐基于改進(jìn)生物地理學(xué)優(yōu)化算法的風(fēng)－水電優(yōu)化運(yùn)行研究邐逡逑風(fēng)能是清潔的可再生能源，風(fēng)能所具有的分布廣泛、儲(chǔ)量豐富、清潔無(wú)污染逡逑等特點(diǎn)，使之躋身發(fā)展最快的可再生能源行列。地球上的風(fēng)能資源十分豐富，據(jù)逡逑統(tǒng)計(jì)，來(lái)自外太空的輻射能量每年可達(dá)１．５Ｘ１０１８ｋＷ＊ｈ，，其中約２．５％的能量會(huì)被逡逑大氣加熱吸收，形成風(fēng)能。根據(jù)相關(guān)資料的統(tǒng)計(jì)并估算，全球的風(fēng)能總量約為２．７４逡逑Ｘｌ0９ＭＷ，其中可利用的風(fēng)能約為２Ｘ１０７ＭＷ，比地球上可開(kāi)發(fā)利用的水能總量逡逑的１０倍還要多［４］。作為目前發(fā)展迅速的利用可再生能源進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)，風(fēng)電己逡逑經(jīng)具有進(jìn)行商業(yè)化開(kāi)發(fā)的條件和基礎(chǔ)，隨著風(fēng)電的裝機(jī)容量日益增長(zhǎng)，其已經(jīng)成逡逑為電力系統(tǒng)中主要的輔助性電源和分布式電源［５］。逡逑１．風(fēng)電的發(fā)展現(xiàn)狀逡逑風(fēng)能是近年來(lái)發(fā)展最為迅速的可再生能源，風(fēng)電具有很大的發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展逡逑空間。近十年以來(lái)，全世界風(fēng)電快速發(fā)展，根據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)發(fā)布的全球風(fēng)電逡逑市場(chǎng)年度統(tǒng)計(jì)報(bào)告，２００８年到２０１７年間，全世界新增風(fēng)電裝機(jī)容量以及風(fēng)電累逡逑計(jì)裝機(jī)容量分別如圖１．１和圖１．２所示。逡逑７００００邋
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TV737;TM614

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2647180