本文關鍵詞：通過用戶側提高發(fā)電側電力資源效率的優(yōu)化模型研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)階段,以風電、太陽能為代表的隨機性可再生能源發(fā)電發(fā)展速度十分迅猛,裝機容量和上網(wǎng)電量均已達到世界前列,尤其是風電裝機容量已達世界首位。但受制于隨機性電源發(fā)電隨性性、波動性、間歇性的影響,棄風和棄光現(xiàn)象日益嚴重,這使得投入設備的利用效率較低,不利于投入資本的回收,且沒有完全利用風電和太陽能發(fā)電等隨機性性清潔能源環(huán)境友好型的特性。鑒于此,為了改變當前隨機性清潔能源的發(fā)展現(xiàn)狀,為提升其發(fā)電并網(wǎng),國內外已從發(fā)電側、電網(wǎng)側和用戶側針對隨機性電源并網(wǎng)開展了深入的研究,尤其是發(fā)電側形成了微網(wǎng)、虛擬電廠形勢的分布式能源打捆利用消納模式,在實際運用中已取得了顯著的成果。但受制于電能產品供需時時平衡的特性,在研究隨機性電源并網(wǎng)優(yōu)化問題時,若單一考慮發(fā)電側促進其并網(wǎng),研究成果的適用性將會受到局限,且作為電能的最終消費者,研究用電側相關措施提升隨機性電源并網(wǎng)對于消納隨機性電源有著重要的作用。因此,本文基于用戶側視角,開展發(fā)電側電力資源利用效率優(yōu)化問題的研究,具體內容包括以下幾個方面：(1)總結歸納了國內外關于電力資源優(yōu)化利用研究的基本成果,介紹了中國電力資源利用現(xiàn)狀、趨勢,把握了中國電力資源利用的現(xiàn)有問題,從發(fā)電側、用電側、發(fā)電側和用電側聯(lián)動三個角度提出了中國電力資源利用的改善途徑。(2)構建了用戶側需求響應促進電力資源利用優(yōu)化模型。引入了需求響應的基本理論,結合不同電力資源的發(fā)電特性,構建了基于需求響應的電力資源優(yōu)化利用模型,對比分析了需求響應前后的系統(tǒng)電力資源利用結果,分析了需求響應對提升系統(tǒng)電力資源利用效率的優(yōu)化效應。(3)構建了用戶側電價機制協(xié)助電力資源利用優(yōu)化模型。介紹了用戶側電價組成體系,分別構建了峰谷分時電價、可中斷電價和居民階梯電價設計優(yōu)化模型及基于上述電價機制下的電力資源利用模型,算例結果顯示用戶側電價機制的引入能引導用戶合理用電,轉移用電時段,降低用電需求量,優(yōu)化發(fā)電側機組出力,提升系統(tǒng)消納隨機性電力資源的能力。(4)構建了用戶側多元用電途徑組合提升電力資源利用優(yōu)化模型。介紹了用戶側多元化用電途徑,構建了大用戶直購電交易、電力外送交易和儲能系統(tǒng)參與下的電力資源利用模型,實例仿真結果表明大用戶直購電交易、電力外送和儲能系統(tǒng)均能夠提升系統(tǒng)消納隨機性電力資源的能力。進一步,提出了基于投資組合模型的電力資源組合途徑消納優(yōu)化模型。測算了不同路徑對系統(tǒng)提升電力資源消納的效益,構建了基于投資組合模型的電力資源多元途徑組合消納優(yōu)化模型。(5)提出了用戶側與發(fā)電側聯(lián)動消納電力資源優(yōu)化利用模型。介紹了能效電廠和虛擬電廠的基本概念,構建了能效電廠參與下的電力系統(tǒng)電源規(guī)劃優(yōu)化模型,算例結果顯示能效電廠的引入有利于延緩機組裝機時序,增加隨機性電源并網(wǎng)容量,提升電力資源利用效率。進一步,構建了能效電廠與虛擬電廠聯(lián)合調度雙層優(yōu)化模型,上層以虛擬電廠并網(wǎng)容量最大化為目標,下層以能效電廠并網(wǎng)收益最大化為目標,引入多層次多目標縱橫交叉算法進行模型求解,算例結果顯示能效電廠與虛擬電廠的聯(lián)合調度有利于提升系統(tǒng)消納隨機性電源的能力,提高電力資源利用效率。
【關鍵詞】：電力資源 優(yōu)化利用 效率 用戶側 發(fā)電側 模型
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：F426.61;TM73
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第1章 緒論15-36
• 1.1 選題背景及意義15-17
• 1.1.1 選題背景15-16
• 1.1.2 選題意義16-17
• 1.2 國內外研究動態(tài)17-32
• 1.2.1 用戶側用電價格理論研究17-23
• 1.2.2 用戶側用電途徑優(yōu)化研究23-29
• 1.2.3 用戶側參與需求響應機制研究29-31
• 1.2.4 用戶側參與備用容量需求研究31-32
• 1.3 主要研究內容與創(chuàng)新點32-36
• 1.3.1 主要研究內容32-34
• 1.3.2 主要創(chuàng)新點34-36
• 第2章 中國電力資源利用現(xiàn)狀、趨勢、問題及改善途徑分析36-57
• 2.1 中國電力資源利用現(xiàn)狀分析36-42
• 2.1.1 電力資源分布狀況36-39
• 2.1.2 電力需求分布情況39-41
• 2.1.3 電力資源利用狀態(tài)41-42
• 2.2 中國電力資源利用趨勢分析42-46
• 2.2.1 電力資源未來發(fā)展規(guī)劃42-44
• 2.2.2 電力需求增長預測分析44-45
• 2.2.3 電力資源利用趨勢分析45-46
• 2.3 中國電力資源利用存在的問題46-51
• 2.3.1 化石能源發(fā)電存在的問題46-48
• 2.3.2 再生能源發(fā)電存在的問題48-51
• 2.4 中國電力資源利用改善途徑分析51-56
• 2.4.1 發(fā)電側促進電力資源優(yōu)化利用途徑分析51-53
• 2.4.2 用電側促進電力資源優(yōu)化配途徑徑分析53-54
• 2.4.3 發(fā)電側與用電側聯(lián)動促進電力資源優(yōu)化利用途徑54-56
• 2.5 小結56-57
• 第3章 用戶側需求響應促進電力資源利用優(yōu)化模型57-82
• 3.1 需求響應的基本理論57-66
• 3.1.1 需求響應概念57-58
• 3.1.2 需求響應分類58
• 3.1.3 需求響應建模58-66
• 3.2 不同電力資源發(fā)電特性分析66-72
• 3.2.1 非可再生的電力資源66-67
• 3.2.2 非調節(jié)性的可再生電力資源67-69
• 3.2.3 可調節(jié)性的可再生電力資源69-72
• 3.3 基于需求響應的電力資源優(yōu)化利用模型72-81
• 3.3.1 需求響應下系統(tǒng)負荷分布72
• 3.3.2 電力資源優(yōu)化利用模型72-73
• 3.3.3 算例分析73-81
• 3.4 本章小結81-82
• 第4章 用戶側電價機制促進電力資源利用優(yōu)化模型82-110
• 4.1 用戶側電價體系構成82-85
• 4.1.1 峰谷分時電價82-83
• 4.1.2 可中斷負荷電價83
• 4.1.3 居民階梯電價83-84
• 4.1.4 差別電價84
• 4.1.5 其他電價84-85
• 4.2 峰谷分時電價下電力資源優(yōu)化利用模型85-95
• 4.2.1 峰谷分時電價設計模型85-87
• 4.2.2 峰谷分時下電力資源利用模型87-89
• 4.2.3 算例分析89-95
• 4.3 可中斷電價下電力資源優(yōu)化利用模型95-101
• 4.3.1 可中斷電價設計模型95-96
• 4.3.2 考慮可中斷負荷的發(fā)電調度優(yōu)化模型96-98
• 4.3.3 算例分析98-101
• 4.4 居民階梯電價下電力資源優(yōu)化利用模型101-108
• 4.4.1 居民階梯電價設計優(yōu)化模型101-105
• 4.4.2 居民用戶促進電力資源利用模型105-106
• 4.4.3 算例分析106-108
• 4.5 本章小結108-110
• 第5章 用戶側多元化用電途徑促進電力資源利用優(yōu)化模型110-128
• 5.1 用戶側多元用電途徑分析110-113
• 5.1.1 大用戶直購電110-111
• 5.1.2 電力外送用電111-112
• 5.1.3 儲能系統(tǒng)用電112-113
• 5.1.4 其他途徑用電113
• 5.2 用戶側多元化途徑協(xié)助電力資源利用優(yōu)化模型113-123
• 5.2.1 大用戶協(xié)助電力資源利用模型113-115
• 5.2.2 電力外送協(xié)助電力資源利用模型115-117
• 5.2.3 儲能系統(tǒng)協(xié)助電力資源利用模型117-118
• 5.2.4 算例分析118-123
• 5.3 多元組合途徑協(xié)助電力資源利用模型123-127
• 5.3.1 投資組合的基本內涵124
• 5.3.2 投資組合的典型模型124-125
• 5.3.3 電力資源利用組合優(yōu)化模型125-127
• 5.4 本章小結127-128
• 第6章 用戶側與發(fā)電側聯(lián)動消納電力資源優(yōu)化模型128-160
• 6.1 能效電廠與虛擬電廠介紹128-129
• 6.1.1 能效電廠介紹128-129
• 6.1.2 虛擬電廠介紹129
• 6.2 能效電廠參與電力資源規(guī)劃優(yōu)化模型129-135
• 6.2.1 電源規(guī)劃模型129-130
• 6.2.2 能效電廠參與電源規(guī)劃模型130-133
• 6.2.3 算例分析133-135
• 6.3 能效電廠與虛擬電廠聯(lián)合調度優(yōu)化模型135-159
• 6.3.1 虛擬電廠上層調度優(yōu)化模型135-142
• 6.3.2 能效電廠下層調度優(yōu)化模型142-144
• 6.3.3 多層次多目標縱橫交叉算法144-148
• 6.3.4 算例分析148-159
• 6.4 本章小結159-160
• 第7章 結論與展望160-162
• 參考文獻162-171
• 致謝171-172
• 攻讀博士學位期間發(fā)表的學術論文172-173
• 攻讀博士學位期間參加的科研工作173-174
• 作者簡介174

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  本文關鍵詞：通過用戶側提高發(fā)電側電力資源效率的優(yōu)化模型研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：260593