大容量风电资源接入后的电网调频服务交易研究

【摘要】：风电作为替代化石燃料发电且具有规模化开发前景的可再生能源发电的代表,其在电力系统的渗透率越来越高。风电具有较强的随机波动性,大规模风电接入大大增加了系统的不确定性,对系统的安全、可靠运行提出了挑战。充足有效的调频服务是电力系统应对各种不确定性因素,实现安全可靠运行的保障。当大规模风电在区域电网范围内消纳时,风电功率在分钟级时间尺度上的波动性及其反调峰特性增加了系统的二次调频难度。我国现有的调频服务获取方式为计划补偿模式,按需调用,统一补偿,市场化程度不高,不利于高效配置调频服务资源,也不利于提高调频服务资源提供者的积极性。提出适用于含大容量风电资源系统的调频服务交易机制不仅是系统安全、可靠运行的保障,也是我国在电力市场化进程和建设绿色高效智能电网进程中实现有效消纳风电、优化资源配置的关键。本文首先在总结国内外相关文献的基础上,探究了大容量风电资源对调频容量需求的影响。提出了由调频服务工作量指标、调频服务贡献度指标与调频服务完成度指标构成的调频服务绩效指标体系。在此基础上提出了基于绩效的调频备用服务交易模式。同时,本文提出了在日前、日内多级市场配合模式下,考虑风电不确定性的主能量、旋转备用、调频备用联合出清多阶段随机优化模型与相应交易机制。最后通过算例仿真,分析了该机制在考虑大容量风电资源的前提下起到的作用。 【关键词】：大容量风电 调频服务绩效指标 调频服务交易 多阶段随机优化
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 绪论12-18
• 1.1 研究背景12-14
• 1.2 大规模风电接入对电力系统调频服务的影响14-15
• 1.3 国内外研究现状15-16
• 1.4 本文研究内容16-18
• 第二章 大容量风电出力不确定性对调频备用容量的影响分析18-29
• 2.1 风电波动性对调频备用容量需求影响的统计分析18-24
• 2.2 考虑风电不确定性的调频备用容量需求确定方法24-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第三章 调频服务绩效指标设计29-44
• 3.1 国内调频服务考核指标现状29-33
• 3.2 基于绩效的调频服务指标33-43
• 3.2.1 调频服务工作量指标33-34
• 3.2.2 调频服务贡献度指标34-38
• 3.2.3 调频服务完成度指标38-42
• 3.2.4 效用调频容量42-43
• 3.3 本章小结43-44
• 第四章 基于绩效的调频服务市场交易模式44-65
• 4.1 调频服务成本分析46-50
• 4.1.1 成本构成46-49
• 4.1.2 成本测算算例分析49-50
• 4.2 调频服务市场的基本框架50-55
• 4.2.1 调频服务市场的交易主体50-51
• 4.2.2 调频服务市场的出清模式51-55
• 4.2.3 调频服务市场的结算模式55
• 4.3 传统调频服务市场与基于绩效指标的调频市场对比55-56
• 4.4 算例分析56-61
• 4.5 我国区域电网调频服务交易模式探讨61-63
• 4.6 本章小结63-65
• 第五章 考虑大容量风电不确定性的调频备用多级市场模式65-89
• 5.1 多级市场交易模式设计65-68
• 5.2 考虑大容量风电不确定性的多级市场出清模型68-79
• 5.2.1 基于历史数据的风电功率场景生成法68-73
• 5.2.2 主能量、调频备用、备用容量联合出清模型73-79
• 5.3 算例仿真79-88
• 5.3.1 系统参数79-83
• 5.3.2 仿真结果83-86
• 5.3.3 结果分析86-88
• 5.4 本章小结88-89
• 第六章 结束语89-91
• 6.1 主要结论89-90
• 6.2 后续研究工作90-91
• 参考文献91-95
• 致谢95-96
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文96

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