電-氣綜合能源系統(tǒng)的隨機優(yōu)化和分布式調(diào)度研究
發(fā)布時間:2021-08-28 19:43
電-氣綜合能源系統(tǒng)(Integrated Electricity-Gas System,IEGS)是現(xiàn)代智能電網(wǎng)的表現(xiàn)形式和發(fā)展方向,亦是支撐能源互聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。電力與天然氣系統(tǒng)的能量交互和多能互補在提高系統(tǒng)運行安全水平的同時,也對復雜系統(tǒng)的分析和調(diào)度提出挑戰(zhàn)。綜合能源系統(tǒng)主流采用確定性和集中式的調(diào)度方式。確定性方法由于未考慮實際運行中存在的多重隨機因素,在態(tài)勢感知和風險控制方面存在不足。集中式方法受統(tǒng)一調(diào)控模式影響,不可避免地存在信息保護和自治決策能力較弱的問題。在此背景下,本文從傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的分散協(xié)調(diào)風險調(diào)度方法出發(fā),進而對輸配一體化綜合能源系統(tǒng)多指標評估、含儲能設(shè)備的電-氣互聯(lián)系統(tǒng)魯棒優(yōu)化以及多區(qū)互聯(lián)電-氣系統(tǒng)分布式調(diào)度等方面展開理論研究,主要總結(jié)如下:(1)面向電力市場改革背景,提出了一種計及經(jīng)濟性、安全性和風險性的互聯(lián)電力系統(tǒng)分散協(xié)調(diào)調(diào)度方法。在傳統(tǒng)節(jié)點電價中引入風險價格以反映電力系統(tǒng)的運行風險水平,提出了一種改進風險節(jié)點電價模型(Risk-based Locational Marginal Price,RLMP);趨^(qū)域系統(tǒng)的產(chǎn)消屬性,設(shè)計了無需上級調(diào)度中心參與的互聯(lián)電...
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:130 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1本文總體章節(jié)安排??
價會驅(qū)使高價區(qū)域從外網(wǎng)購入電力。因此在協(xié)調(diào)過程中需要通過聯(lián)絡線功率的調(diào)??整,實現(xiàn)TLN上節(jié)點電價的一致,此時電力交易迗到平衡113Q1。通常來說,節(jié)點??負荷需求的增加會提高該節(jié)點的電價,反之會降低該節(jié)點電價。圖2.4對聯(lián)絡線??節(jié)點上風險節(jié)點電價的平衡過程進行了闡述。節(jié)點1和節(jié)點2通過區(qū)域聯(lián)絡線連??接,屬于同一?TLN。它們各自的區(qū)域調(diào)度中心首先選擇若干聯(lián)絡線傳輸功率值,??畫出各自的RLMP近似變化曲線。調(diào)度中心再分析比較這些電價曲線,通過調(diào)整??聯(lián)絡線傳輸功率(24.0MW),使節(jié)點1和節(jié)點2擁有相同的RLMP(31.93¥/MW)。??32.4;???^^???1?1??—??+節(jié)點1??32.3-?節(jié)點?2?j??>?32.2-?1??|32丨??iCL?31.9^?二? ̄ ̄ ̄ ̄ ̄▲???^??匡■?!??I??31-7-?]??->?1?I?:?I?I?1?I?I?|???'0?5?10?15?20?25?30?35?40??聯(lián)絡線傳輸功率(MW)??圖2.4聯(lián)絡線節(jié)點風險節(jié)點電價的平衡過程??24??
協(xié)調(diào)過程經(jīng)過九次協(xié)調(diào)后結(jié)果收斂,最終區(qū)域B通過聯(lián)絡線向A輸送33.872MW??電力,區(qū)域C向B輸送23.985MW電力。在整個協(xié)調(diào)過程中,互聯(lián)電力系統(tǒng)總的??運行費用隨迭代次數(shù)呈下降趨勢(圖2.6),說明分散協(xié)調(diào)的風險調(diào)度策略能夠充分??利用區(qū)域電網(wǎng)間的輸電能力,解決跨區(qū)域輸電阻塞和風險控制問題。同時注意到,??在經(jīng)過前三次迭代后,系統(tǒng)運行費用隨迭代的進行變化不大,僅做小范圍調(diào)整以??達到收斂條件,這也和聯(lián)絡節(jié)點的變化幅度相吻合。在較低的計算精度或較差的??通信條件下,可提前終止協(xié)調(diào)迭代以提升計算效率并降低通信冗余。??*104??I?I?I?I?I?I?1?1??■?—-??2?614*?1〇4?|—區(qū)域電網(wǎng)A??匚二12域電網(wǎng)B??之613?■?丨—i嵌電網(wǎng)c|??_ii丨丨??01?23456789??迭代次數(shù)??圖2.6運行費用與協(xié)調(diào)迭代次數(shù)關(guān)系??分別采用集中式、分散協(xié)調(diào)和分散式策略(相鄰區(qū)域不協(xié)調(diào),即無電力交易)??對三區(qū)域互聯(lián)42節(jié)點系統(tǒng)進行風險調(diào)度,結(jié)果如表2.6所示。在分散式(不協(xié)調(diào))??策略下
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氣電耦合綜合能源系統(tǒng)供電可靠性評估解析算法[J]. 陳娟偉,余濤,許悅,程小華. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(24)
[2]基于多場景隨機規(guī)劃和MPC的冷熱電聯(lián)合系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化[J]. 王皓,艾芊,甘霖,周曉倩,胡帆. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(13)
[3]多能互補、集成優(yōu)化能源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及挑戰(zhàn)[J]. 艾芊,郝然. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(04)
[4]基于隨機優(yōu)化的綜合能源系統(tǒng)能量管理[J]. 季振亞,黃學良,張梓麒,孫厚濤,趙家慶,李軍. 東南大學學報(自然科學版). 2018(01)
[5]考慮多能耦合及品位差異的含儲能微網(wǎng)可靠性評估[J]. 葛少云,李吉峰,劉洪,王瑩,孫昊,路志英. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(04)
[6]計及可靠性的電—氣—熱能量樞紐配置與運行優(yōu)化[J]. 羅艷紅,梁佳麗,楊東升,周博文,胡博,楊玲. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(04)
[7]基于粒子群-內(nèi)點混合優(yōu)化算法的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)可靠性評估[J]. 張弛,唐慶華,嚴瑋,魏菊芳,侯愷,王越,何哲. 電力建設(shè). 2017(12)
[8]含電轉(zhuǎn)氣的電–氣互聯(lián)系統(tǒng)可靠性評估[J]. 余娟,馬夢楠,郭林,張淑國. 中國電機工程學報. 2018(03)
[9]分布式綜合能源系統(tǒng)可靠性評估[J]. 黃玉雄,李更豐,別朝紅,寇宇,姜江楓. 智慧電力. 2017(07)
[10]計及電轉(zhuǎn)氣規(guī)劃的綜合能源系統(tǒng)運行多指標評價[J]. 杜琳,孫亮,陳厚合. 電力自動化設(shè)備. 2017(06)
博士論文
[1]彈性電力系統(tǒng)環(huán)境下的系統(tǒng)規(guī)劃與恢復優(yōu)化[D]. 孫磊.浙江大學 2017
[2]計及預想故障的電力系統(tǒng)風險調(diào)度模型與方法研究[D]. 文云峰.浙江大學 2015
碩士論文
[1]風電大規(guī)模接入下的電力系統(tǒng)可靠性評估[D]. 紀路明.華北電力大學 2015
[2]基于蒙特卡羅法的電力系統(tǒng)可靠性評估算法研究[D]. 黃江寧.浙江大學 2013
本文編號:3369129
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:130 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.1本文總體章節(jié)安排??
價會驅(qū)使高價區(qū)域從外網(wǎng)購入電力。因此在協(xié)調(diào)過程中需要通過聯(lián)絡線功率的調(diào)??整,實現(xiàn)TLN上節(jié)點電價的一致,此時電力交易迗到平衡113Q1。通常來說,節(jié)點??負荷需求的增加會提高該節(jié)點的電價,反之會降低該節(jié)點電價。圖2.4對聯(lián)絡線??節(jié)點上風險節(jié)點電價的平衡過程進行了闡述。節(jié)點1和節(jié)點2通過區(qū)域聯(lián)絡線連??接,屬于同一?TLN。它們各自的區(qū)域調(diào)度中心首先選擇若干聯(lián)絡線傳輸功率值,??畫出各自的RLMP近似變化曲線。調(diào)度中心再分析比較這些電價曲線,通過調(diào)整??聯(lián)絡線傳輸功率(24.0MW),使節(jié)點1和節(jié)點2擁有相同的RLMP(31.93¥/MW)。??32.4;???^^???1?1??—??+節(jié)點1??32.3-?節(jié)點?2?j??>?32.2-?1??|32丨??iCL?31.9^?二? ̄ ̄ ̄ ̄ ̄▲???^??匡■?!??I??31-7-?]??->?1?I?:?I?I?1?I?I?|???'0?5?10?15?20?25?30?35?40??聯(lián)絡線傳輸功率(MW)??圖2.4聯(lián)絡線節(jié)點風險節(jié)點電價的平衡過程??24??
協(xié)調(diào)過程經(jīng)過九次協(xié)調(diào)后結(jié)果收斂,最終區(qū)域B通過聯(lián)絡線向A輸送33.872MW??電力,區(qū)域C向B輸送23.985MW電力。在整個協(xié)調(diào)過程中,互聯(lián)電力系統(tǒng)總的??運行費用隨迭代次數(shù)呈下降趨勢(圖2.6),說明分散協(xié)調(diào)的風險調(diào)度策略能夠充分??利用區(qū)域電網(wǎng)間的輸電能力,解決跨區(qū)域輸電阻塞和風險控制問題。同時注意到,??在經(jīng)過前三次迭代后,系統(tǒng)運行費用隨迭代的進行變化不大,僅做小范圍調(diào)整以??達到收斂條件,這也和聯(lián)絡節(jié)點的變化幅度相吻合。在較低的計算精度或較差的??通信條件下,可提前終止協(xié)調(diào)迭代以提升計算效率并降低通信冗余。??*104??I?I?I?I?I?I?1?1??■?—-??2?614*?1〇4?|—區(qū)域電網(wǎng)A??匚二12域電網(wǎng)B??之613?■?丨—i嵌電網(wǎng)c|??_ii丨丨??01?23456789??迭代次數(shù)??圖2.6運行費用與協(xié)調(diào)迭代次數(shù)關(guān)系??分別采用集中式、分散協(xié)調(diào)和分散式策略(相鄰區(qū)域不協(xié)調(diào),即無電力交易)??對三區(qū)域互聯(lián)42節(jié)點系統(tǒng)進行風險調(diào)度,結(jié)果如表2.6所示。在分散式(不協(xié)調(diào))??策略下
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氣電耦合綜合能源系統(tǒng)供電可靠性評估解析算法[J]. 陳娟偉,余濤,許悅,程小華. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(24)
[2]基于多場景隨機規(guī)劃和MPC的冷熱電聯(lián)合系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化[J]. 王皓,艾芊,甘霖,周曉倩,胡帆. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(13)
[3]多能互補、集成優(yōu)化能源系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及挑戰(zhàn)[J]. 艾芊,郝然. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(04)
[4]基于隨機優(yōu)化的綜合能源系統(tǒng)能量管理[J]. 季振亞,黃學良,張梓麒,孫厚濤,趙家慶,李軍. 東南大學學報(自然科學版). 2018(01)
[5]考慮多能耦合及品位差異的含儲能微網(wǎng)可靠性評估[J]. 葛少云,李吉峰,劉洪,王瑩,孫昊,路志英. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(04)
[6]計及可靠性的電—氣—熱能量樞紐配置與運行優(yōu)化[J]. 羅艷紅,梁佳麗,楊東升,周博文,胡博,楊玲. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(04)
[7]基于粒子群-內(nèi)點混合優(yōu)化算法的區(qū)域綜合能源系統(tǒng)可靠性評估[J]. 張弛,唐慶華,嚴瑋,魏菊芳,侯愷,王越,何哲. 電力建設(shè). 2017(12)
[8]含電轉(zhuǎn)氣的電–氣互聯(lián)系統(tǒng)可靠性評估[J]. 余娟,馬夢楠,郭林,張淑國. 中國電機工程學報. 2018(03)
[9]分布式綜合能源系統(tǒng)可靠性評估[J]. 黃玉雄,李更豐,別朝紅,寇宇,姜江楓. 智慧電力. 2017(07)
[10]計及電轉(zhuǎn)氣規(guī)劃的綜合能源系統(tǒng)運行多指標評價[J]. 杜琳,孫亮,陳厚合. 電力自動化設(shè)備. 2017(06)
博士論文
[1]彈性電力系統(tǒng)環(huán)境下的系統(tǒng)規(guī)劃與恢復優(yōu)化[D]. 孫磊.浙江大學 2017
[2]計及預想故障的電力系統(tǒng)風險調(diào)度模型與方法研究[D]. 文云峰.浙江大學 2015
碩士論文
[1]風電大規(guī)模接入下的電力系統(tǒng)可靠性評估[D]. 紀路明.華北電力大學 2015
[2]基于蒙特卡羅法的電力系統(tǒng)可靠性評估算法研究[D]. 黃江寧.浙江大學 2013
本文編號:3369129
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