考虑风电不确定性的风电并网调度方法研究

【摘要】：因具有无能源消耗、无污染和无排放等特点,风力发电已经逐步成为新能源发电技术中相对成熟且开发规模较大的一种发电方式。由于风电出力的随机性大、波动性强,且风电的预测精度难以满足实际需求,必然给大规模风电并网经济调度带来较大困难,这对电网的安全运行提出了新的挑战。因此,研究风电不确定性和大规模风电并网调度问题,对减少弃风与建设坚强智能电网具有深远的实际价值和经济意义。在研究风电不确定出力对电力系统调度影响的基础上,主要从基于风电成本的风电并网机组组合与经济调度、以及考虑风电不确定出力的风火储联合调度系统优化方法两个方面进行研究。风电出力的不确定性给风电并网经济调度带来一定的挑战,若按照传统方法进行风电并网经济调度,则需要预留大量的旋转备用随时准备调节风电不确定出力,使得常规机组的单位发电成本提高。基于日前风电预测出力与准实时出力,建立风电成本模型,提出了一种新的考虑风电并网的机组组合制定方法,该方法通过准实时出力与日前预测出力情况来及时调整机组组合计划。在6机系统上采用所提出的方法,仿真结果表明,该方法能够根据风电出力特性合理制定机组组合,从而降低系统预留旋转备用,提高系统运行的经济性,有效降低因风电出力不确定性所引起的发电成本。建立的考虑机组组合的风电接入优化模型,为电网调度人员在解决风电接入问题时提供具有明显社会经济效益的优化调度方案。针对风电出力的随机性和间歇性等特点,建立了风电不确定出力模型。分析了风电不确定出力影响下系统对储能及备用的容量需求,通过引入转化系数,对储能及备用容量进行优化,同时,基于储能系统和备用系统的调节特性,建立了风电场弃风补偿成本模型和风电场出力不足惩罚成本模型,结合火电机组出力成本模型对风火储联合调度模型进行求解。仿真结果表明,与其它方法进行对比,本文所用方法可以降低系统运行成本,减少弃风与风电出力不足。本文建立的风电不确定出力模型,能够更加准确地描述风电不确定出力情况。提出的通过转化系数对储能系统和备用系统进行优化,能够针对两者的优缺点,给出合理地分配。 【关键词】：风电不确定出力 风火储联合调度 机组组合 储能系统 风电成本
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM614;TM73
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 课题研究背景8-9
• 1.2 课题研究意义9-12
• 1.3 国内外研究现状12-15
• 1.3.1 风电并网调度模型研究现状12-14
• 1.3.2 调度模型求解方法研究现状14-15
• 1.4 本文研究工作15-16
• 第2章 风电并网对电力系统调度的影响研究16-25
• 2.1 引言16
• 2.2 风电出力不确定性16-20
• 2.2.1 风电出力特性分析16-17
• 2.2.2 风电出力预测方法17-20
• 2.3 风电并网对电力系统调度的影响20
• 2.3.1 对备用容量的影响20
• 2.3.2 对调峰能力的影响20
• 2.4 风电场储能系统20-24
• 2.4.1 现代储能技术21-22
• 2.4.2 风电场储能系统的配置22-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第3章 基于风电成本的风电并网机组组合与经济调度25-34
• 3.1 引言25
• 3.2 风电成本建模25-27
• 3.2.1 风电预测偏差25
• 3.2.2 风电成本的确定25-27
• 3.3 火电成本建模27
• 3.4 机组组合数学模型27-29
• 3.5 算例分析29-33
• 3.5.1 算例参数29-30
• 3.5.2 机组组合策略30-31
• 3.5.3 本章策略效果验证31
• 3.5.4 风电调度结果分析31-33
• 3.6 本章小结33-34
• 第4章 考虑风电不确定出力的风火储联合调度系统优化方法34-47
• 4.1 引言34-35
• 4.2 风电不确定出力模型35-36
• 4.3 发电成本模型36-38
• 4.3.1 风电成本模型36-37
• 4.3.2 火电成本模型37-38
• 4.4 经济调度优化模型38-40
• 4.4.1 目标函数38
• 4.4.2 约束条件38-40
• 4.5 算例分析40-46
• 4.5.1 算例参数40
• 4.5.2 仿真结果分析40-44
• 4.5.3 风电调度模式对弃风及风电出力不足的影响44-46
• 4.6 本章小结46-47
• 第5章 结论与展望47-49
• 5.1 结论47-48
• 5.2 展望48-49
• 参考文献49-55
• 致谢55-56
• 攻读硕士期间发表的学术论文56

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