【摘要】：化石能源需求的劇增使各國開始將能源發(fā)展的焦點聚集在新能源行業(yè),而風(fēng)能作為應(yīng)用最廣泛的新能源之一備受關(guān)注。雖然我國作為全球風(fēng)電裝機容量第一大國,但是由于風(fēng)電的隨機性與間歇性,且我國陸上風(fēng)能資源大多分布在三北地區(qū),與負荷中心呈現(xiàn)出“逆向分布”的現(xiàn)象,使得我國風(fēng)電難以大規(guī)模遠距離外送,棄風(fēng)現(xiàn)象嚴重�？紤]“三北”地區(qū)實際電源結(jié)構(gòu),認為采用風(fēng)火聯(lián)合能源外送模式是解決上述問題的主要手段之一,且建立合理的利益分配機制是維持合作的關(guān)鍵。而單一的利益分配策略只是片面的從某一角度切入,本文將采用綜合利益協(xié)調(diào)機制將多種利益分配方案有機結(jié)合,建立更全面、客觀、合理的利益分配機制。本文首先對風(fēng)火聯(lián)合運行及利益分配模式的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行梳理與對比分析,在風(fēng)力發(fā)電原理與特點的基礎(chǔ)上,闡述了風(fēng)火聯(lián)合能源外送系統(tǒng)的運行策略。在機組組合優(yōu)化模型的基礎(chǔ)上,設(shè)聯(lián)盟的利潤最大化為目標(biāo)函數(shù),并結(jié)合火電機組技術(shù)經(jīng)濟參數(shù)以及輸電線路功率限制為約束條件建立風(fēng)火聯(lián)合能源外送模型,分析對比各方獨立外送與聯(lián)合外送時的穩(wěn)定性指標(biāo)與經(jīng)濟性指標(biāo)。其次,介紹了合作模式下的利益分配原則并提出了改進Shapley值、核仁法和等MDP法利益分配策略。三種分配策略從不同角度對聯(lián)盟所得利益進行分配,各方會選擇自身獲利最大的利益分配策略作為己方利益分配方案。為了使最終的分配方案具有說服力,提出了兩種綜合利益協(xié)調(diào)策略,包括:基于滿意度的不對稱Nash綜合利益協(xié)調(diào)策略和基于TOPSIS法的綜合利益協(xié)調(diào)策略。綜合利益協(xié)調(diào)策略可以將各方提出的分配方案有機結(jié)合,考慮理想分配方案與負理想分配方案,得到各方協(xié)商分配系數(shù),可定義為一種折中策略。最后,以Lingo軟件為平臺進行仿真,采用混合整數(shù)規(guī)劃法求得各種聯(lián)盟組合的全局最優(yōu)解,分析對比結(jié)果顯示,風(fēng)電場與大小型火電廠三方構(gòu)成的風(fēng)火聯(lián)合能源外送系統(tǒng)不僅輸電穩(wěn)定性較高,并且提高了聯(lián)盟各方經(jīng)濟效益的同時帶來了極大的環(huán)境價值。而各方的利益分配方案由協(xié)調(diào)策略求出的結(jié)果分析得出,基于TOPSIS法的利綜合益協(xié)調(diào)策略可以客觀地量化出各方利益方案的權(quán)重,最終得出客觀合理的利益分配機制。短期內(nèi),此機制能夠調(diào)動各方參與合作的積極性,使得風(fēng)火聯(lián)合能源外送聯(lián)盟持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展,為從長遠角度來看,有助于優(yōu)化我國電源結(jié)構(gòu),推動新能源的并網(wǎng)消納,帶來更大的社會效益。
【圖文】：

緒論.1 研究背景與意義.1.1 研究背景自古至今能源都是各國政治、經(jīng)濟與軍事領(lǐng)域不可或缺的基礎(chǔ)保障和關(guān)鍵支柱。自從一次工業(yè)革命開始，化石燃料開始大量開發(fā)利用，隨著人口與社會各類產(chǎn)業(yè)的劇增，時今日，化石燃料的短缺與環(huán)境污染的加劇使各國開始重視能源發(fā)展問題。其中可再生能得到了廣泛關(guān)注與深入研究，作為一次能源在能量轉(zhuǎn)換過程中相對環(huán)保清潔、污染較小可循環(huán)再生等優(yōu)勢使得可再生能源產(chǎn)業(yè)在未來將逐步代替化石燃料。而如何安全高效利用可再生能源，也成為人類未來能源發(fā)展的關(guān)鍵。隨著我國經(jīng)濟的大力發(fā)展，全社會用電量不斷增加，2018 年全社會發(fā)電量 69940 億瓦時，同比增長 8.4%，全社會用電量 68449 億千瓦時，，同比增長 8.5%，近十年的全社發(fā)電量與用電量如圖 1- 1 所示：

圖 1- 2 我國不同類型能源發(fā)電量結(jié)構(gòu)Fig.1- 2 Different types of energy generation structure of chin易獲取且分布較廣，使其在種類繁多的清潔能源中發(fā)展帶來成本的降低，描繪出風(fēng)電產(chǎn)業(yè)廣闊的前059 萬千瓦，累計并網(wǎng)裝機容量達到 1.84 億千瓦，占風(fēng)電發(fā)電量 3660 億千瓦時，占全部發(fā)電量的 5.2%全國風(fēng)電新增和累計并網(wǎng)裝機容量如圖 1- 3 所示
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM73;F426.61

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本文編號：2686132