考虑风电接入不确定性的电网规划

【摘要】：当前风力发电量占据电网总装机容量比例日益增大,风电己成为电力系统中不可忽视的一部分,因此在电网规划中,需要考虑风电接入带来的不确定性。本文提出了风电综合系数,针对该系数设计了三种电网规划模型,研究了考虑风电综合系数的电网规划,模型计算结果作为电网规划决策的参考。本文提出了需求侧资源的概念,并将需求侧资源应用于含风电接入的电网规划中,研究了考虑需求侧资源的电网规划。随着储能技术日趋成熟,电网规划中也应将储能纳入考虑。本文在电网规划中引入储能系统,研究了考虑储能系统的电网规划。1)考虑风电综合系数的电网规划：本文引入风电综合系数,该系数是风电利用率与电网建设成本的比值,代表风电利用率与规划成本之间的关系,该指标值能够对电网规划的决策起到参考作用。本文提出了三种规划模型,第一种是将风电综合系数作为目标函数,以最大化该系数为目标；第二种是将风电综合系数转化为线路投资年化收益率,将该收益率纳入约束条件,目标函数为线路建设成本；第三种是对于多种线路建设方案,均计算其对应的风电综合系数、风电利用率等指标,比较各种方案的指标值。2)考虑需求侧资源的电网规划：本文研究了考虑需求侧资源的电网规划模型,同时介绍了规划模型的求解方法。本文对电网规划中使用的需求侧资源进行了定义,将需求侧资源分为两类,分别是规划层面需求侧资源和运行层面需求侧资源。规划层面的需求侧资源指对需求侧用电设备采取新装、改造或更换后,需求侧能够长期削减的负荷值：运行层面需求侧资源指对需求侧采取提前通知以及费用补贴后,需求侧能够暂时削减的负荷值。本文研究了需求侧资源的调查方法,介绍了规划层面需求侧资源调查表格,对表格进行了说明并介绍了资源量的计算方法；介绍了运行层面需求侧资源调查表格,对表格进行了说明并介绍了资源量的计算方法。3)考虑储能系统的电网规划：本文研究了考虑储能系统的电网规划模型,同时介绍了规划模型的求解方法。在接入大规模风电的电网中引入储能装置,储能装置能够在风电出力尖峰时吸收电能,在风电出力低谷时释放电能,能减少电网瞬时最大传输功率,延缓电网建设,降低电网规划成本。本文研究了电网规划中安装储能系统的位置和容量,通过对储能系统位置和容量的编码,能够最优化储能系统的选址定容。 【关键词】：电网规划 综合系数 需求侧 储能系统
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM614;TM715
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 前言13-21
• 1.1 课题研究背景与研究意义13-15
• 1.2 国内外研究现状15-19
• 1.2.1 考虑风电综合系数的电网规划15-17
• 1.2.2 考虑需求侧资源的电网规划17-18
• 1.2.3 考虑储能系统的电网规划18-19
• 1.3 本文的主要工作19-21
• 第二章 考虑风电综合系数的电网规划21-34
• 2.1 考虑风电综合系数的电网规划21-24
• 2.1.1 规划模型一：最大化风电综合系数21-22
• 2.1.2 规划模型二：最小化线路建设成本22-23
• 2.1.3 规划模型三：最大化风电利用效率23-24
• 2.1.4 三种规划模型应用场合研究24
• 2.2 系数计算24-27
• 2.2.1 风电综合系数计算24-25
• 2.2.2 风电利用效率25-26
• 2.2.3 线路投资收益值计算26
• 2.2.4 年投资回报率计算26-27
• 2.3 算例分析27-32
• 2.3.1 数据准备27-28
• 2.3.2 规划模型一算例28-30
• 2.3.3 规划模型二算例30-31
• 2.3.4 规划模型三算例31-32
• 2.3.5 三种模型算例结果分析32
• 2.4 本章小结32-34
• 第三章 考虑需求侧资源的电网规划34-44
• 3.1 考虑需求侧资源的电网规划模型34-36
• 3.1.1 电网规划模型34-35
• 3.1.2 模型求解35-36
• 3.2 需求侧资源36-41
• 3.2.1 需求侧资源定义36-37
• 3.2.2 规划层面需求侧资源37-39
• 3.2.3 运行层面需求侧资源39-41
• 3.3 需求侧资源在电网规划中的应用41-43
• 3.3.1 规划层面需求侧资源应用41-42
• 3.3.2 运行层面需求侧资源应用42-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 考虑储能系统的电网规划44-50
• 4.1 考虑储能系统的电网规划模型44-45
• 4.1.1 目标函数44
• 4.1.2 约束条件44-45
• 4.2 储能系统编码研究45-48
• 4.2.1 储能系统编码研究意义45-46
• 4.2.2 储能系统编码实例46-48
• 4.3 本章小结48-50
• 第五章 算例分析50-62
• 5.1 需求侧资源计算50-54
• 5.1.1 已填写调查表格50-52
• 5.1.2 需求侧资源计算52-54
• 5.2 考虑需求侧资源与储能系统的电网规划54-61
• 5.2.1 已知数据54-57
• 5.2.2 算例求解57-61
• 5.3 本章小结61-62
• 第六章 结论与展望62-64
• 附录64-74
• 致谢74-76
• 参考文献76-79
• 攻读硕士期间发表的论文和参与的课题79

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