风电与水电联合调度问题研究

【摘要】：随着全球变暖和空气污染等问题的日益突出,各国对清洁能源的需求也愈加迫切。目前大部分电力系统中,水电和风电是最常利用的两种可再生能源,也是最成熟且达到商业化应用规模的可再生能源。近年来,风电装机容量快速增长,风电已成为重要的分布式和辅助性能源,其对能源、经济和环境影响巨大。风能具有洁净、易取得、容量高等优点,能够很好地满足当前社会的需求,但风电资源具有间歇性、难预测性等特点,并且高度依赖于环境和气象条件,这使得风电功率很难满足电网并网的要求。水电具有发电资源成本低、调节灵活等优点,但其出力受到水库参数和水源等因素限制。风电与水电在时空和技术特性上存在良好的互补性,水电为风电提供容量的补偿,风电为水电提供电量上的支撑。因此,在未来电力系统的稳定运行和经济效益中,风电和水电联合运行具有重大的意义。本文针对风电接入对电力系统产生的冲击,基于风电与水电的互补特性,对含风电系统的备用优化、风电水电有功协调调度和相应调度模拟软件的设计实现做了深入研究,主要内容有:(1)对风力发电与水力发电基础知识进行了广泛的文献研究,利用双参数Weibull风速函数描述了风电场风速模型;进而,推导出风电场风电功率的分布特性。针对当前实际电力系统运行状况,建立了常规的蓄水式水电站的数学模型。从技术特性和季节特性上分析了风电与水电的互补特性,为后续工作奠定了理论基础。(2)针对含风电系统的备用优化问题,提出了基于风速概率的方法,建立了含风电系统备用优化模型。该模型不需要考虑风速的时序性,具有较强的通用性。针对风电接入系统使备用增加,同时考虑到水电机组调节的优点,提出了风电与水电互补系统AGC备用容量优化调度模型,最后,通过利用非线性规划方法对该模型进行求解,验证了该模型的有效性。(3)针对风电与水电有功协同优化问题,建立了一个基于能源、经济和环境的多目标风电-水电有功调度模型。分析了粒子群算法的基本特性,通过利用改进的粒子群算法实现该模型的实例仿真,从而验证了该模型的有效性和可行性。(4)根据风电-水电有功优化调度模型,对系统进行了方案设计。提出了基于PMU数据传递的风电-水电有功调度模式,最后通过编程平台实现调度模拟软件。 【关键词】：风电 水电 备用优化 有功优化调度 粒子群算法
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM61;TM73
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 研究背景与意义11-13
• 1.2 国内外研究现状13-19
• 1.2.1 含风电系统备用研究13-16
• 1.2.1.1 系统备用分类14-15
• 1.2.1.2 含风电系统备用优化研究15-16
• 1.2.2 风电-水电联合运行研究现状16-19
• 1.2.2.1 风电与抽水蓄能电站联合运行17
• 1.2.2.2 风电与常规水电站的协调优化17-19
• 1.3 本文研究的主要内容19-21
• 第二章 风力发电与水力发电21-34
• 2.1 引言21
• 2.2 风力发电21-28
• 2.2.1 风速、风电功率概率分析21-25
• 2.2.2 风电并网与消纳问题25-28
• 2.3 水力发电28-31
• 2.3.1 水电站种类28-30
• 2.3.2 水电功率30-31
• 2.4 风水互补特性31-33
• 2.5 本章小结33-34
• 第三章 含风电系统备用优化调度34-49
• 3.1 引言34-35
• 3.2 基于风速概率分布的风电场备用优化调度35-40
• 3.2.1 风电并网策略35-36
• 3.2.2 备用优化目标函数36-37
• 3.2.3 实例仿真37-40
• 3.3 风电-水电互补并网系统AGC备用容量优化调度40-47
• 3.3.1 风水互补系统AGC结构40-43
• 3.3.2 AGC备用优化调度模型43-45
• 3.3.2.1 目标函数43-44
• 3.3.2.2 约束条件44-45
• 3.3.3 算例仿真45-47
• 3.4 小结47-49
• 第四章 基于 3E分析的风电-水电优化调度49-63
• 4.1 引言49
• 4.2 3E模型分析介绍49-50
• 4.3 有功调度数学模型50-52
• 4.3.1 目标函数50-51
• 4.3.2 多目标处理51
• 4.3.3 约束条件51-52
• 4.4 基于PSO算法的模型分析52-58
• 4.4.1 基本粒子群算法概述52-54
• 4.4.2 改进粒子群算法介绍54-57
• 4.4.3 粒子群算法流程57-58
• 4.5 实例仿真58-62
• 4.5.1 参数设置58-59
• 4.5.2 仿真计算59-62
• 4.6 小结62-63
• 第五章 风电-水电联合优化系统设计63-72
• 5.1 引言63
• 5.2 系统总体设计63-67
• 5.2.1 软件开发环境63
• 5.2.2 系统结构与模块设计63-67
• 5.3 系统界面67-71
• 5.3.1 主界面67-68
• 5.3.2 资源数据界面68-69
• 5.3.3 发电机参数设置界面69-70
• 5.3.4 调度优化设置界面70-71
• 5.4 小结71-72
• 第六章 全文总结与展望72-74
• 6.1 全文总结72-73
• 6.2 后续工作展望73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-80
• 攻读硕士学位期间取得的成果80-81

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

风电水电互补,拓展绿色电力应用    于午铭;

风电功率预测误差分段指数分布模型    刘芳;潘毅;刘辉;丁强;李强;王芝茗;

风电场风速随机性及容量系数分析    牟聿强;王秀丽;别朝红;徐林;朱卫平;

水电-风电系统联合运行研究    孙春顺;王耀南;李欣然;

粒子群优化算法的惯性权值递减策略研究    陈贵敏;贾建援;韩琪;

基于MPSO算法的水下机器人PD控制器    吕翀;庞永杰;张磊;

基于PSO算法的直接驱动阀用音圈电机优化设计    吴帅;王大彧;邢秋君;焦宗夏;

粒子群优化算法在非线性模型预测控制中的研究应用    关圣涛;楚纪正;邵帅;

传感器动态误差高速并行修正方法及其FPGA实现    吴健;张志杰;王文廉;

基于改进聚类算法的传感器非线性数据拟合研究    宋念龙;张新雨;徐璐;

基于Contourlet域Hausdorff距离和粒子群的多源遥感图像匹配    陈飒;吴一全;

PSO算法加速因子的非线性策略研究    陈水利;蔡国榕;郭文忠;陈国龙;

基于智能混合策略的测试集优化    马飒飒;赵守伟;王光平;

基于粒子群算法的航空发动机管路布局方法    柳强;王成恩;任涛;白晓兰;

基于改进PSO的导弹下视景象匹配仿真    竹武林;范惠林;侯满义;刘成亮;

RBF神经网络在惯导系统传递对准中的应用    张文广;史贤俊;廖剑;李新;

基于NIWVP-PSO的沉铁过程铁离子浓度软测量    李勇刚;李浩;阳春华;王莎;

差分进化算法缩放因子取值策略研究    姜立强;郭铮;刘光斌;

基于压榨比分析的植物油料压榨物理模型辩识    郑晓;林国祥;李智;王经洲;

自适应变异粒子群算法及其在输电网规划中的应用    李如琦;周媛媛;

粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用    谭佳琳

分岔隧道设计施工优化与稳定性评价    徐冲

基于拟态物理学的全局优化算法设计及性能分析    谢丽萍

光纤Raman放大器增益谱平坦化研究    姜海明

微粒群算法的性能分析与优化    崔志华

基于Agent的水下机器人运动控制系统体系结构    张磊

大规模风电并网条件下的电力系统有功功率平衡理论研究    静铁岩

面向水煤浆气化装置的过程建模与操作优化技术    孙漾

振动环境下光束指向稳定及其光机电一体化关键技术    陈贵敏

模糊认知图模型方法及其应用研究    林春梅

基于PSO算法的氧乐果合成过程建模与控制研究    杨书显

遥控式水下机器人PID运动控制算法优化研究    姜婵娟

基于RBF神经网络控制器设计与研究    冯金超

电力系统无功优化模型与算法的研究    唐俊娥

基于神经网络和群智能优化算法的生产过程预警技术及其应用    刘涛

Young双稳态机构的建模及组合形成三稳态的方法研究    杨亮亮

改进粒子群算法在薄膜参数反演与设计中的应用    张淼

基于粒子群优化算法的准循环LDPC码构造    杨洋

针铁矿法沉铁过程铁离子浓度预测模型研究及系统开发    李浩

多源遥感图像的匹配与融合算法研究    陈飒

水电系统长期发电优化调度模型及其求解    王金文,石琦,伍永刚,乐玉华,张世钦

风电功率预测信息在日前机组组合中的应用    王彩霞;鲁宗相;

短期风电功率预测误差综合评价方法    徐曼;乔颖;鲁宗相;

计及风电功率不确定性的经济调度问题求解方法    张昭遂;孙元章;李国杰;程林;林今;

风力发电对电力系统的影响(英文)    孙元章;吴俊;李国杰;

2010年中国风电装机容量统计    

黄河三门峡站天然年径流量枯水段分析    金双彦;徐建华;田中岳;毛利强;

求解非线性约束优化问题改进的粒子群算法    李从信;马良乾;俞莲莲;

混沌粒子群算法及其在桁架结构优化设计中的应用    王希云;刘瑞芳;

一种新的基于粒子群算法的聚类方法    高尚;杨静宇;

改进粒子群算法在导弹火力分配中的应用    杨懿;武昌;刘涵;

一种求解项目调度中资源均衡问题的粒子群算法    单汨源;邓莎;吴娟;张竟;

粒子群算法中参数的实验与分析    王维博;林川;郑永康;

粒子群算法在工程优化设计中的应用    于颖;李永生;於孝春;

基于混沌粒子群算法的导弹火力分配方法    袁礼飞;刘新学;沈生;蒋鸣;

基于改进粒子群算法的机组经济运行的博弈    仲晓春;彭春华;陈佳琰;

基于改进粒子群算法的输电网扩展规划    常伯涛;范颖;赵书强;马燕峰;杨建华;

位置加权的改进粒子群算法    朱童;李小凡;鲁明文;

一种新的二进制粒子群算法在稀疏阵列综合中的应用    陈定;何炳发;

基于自适应遗传粒子群算法的阵列方向图综合与优化    曾伟;于东海;

基于粒子群算法的时滞动力学系统的时滞辨识    陈龙祥;蔡国平;

单个粒子收敛中心随机摄动的粒子群算法    熊伟丽;徐保国;

新型离散粒子群算法在波纹管优化设计中的应用    于颖;李永生;於孝春;

以粒子群算法求解买卖双方存货主从对策    马向阳;陈琦;

一种基于信息熵的改进粒子群算法    刘卓倩;顾幸生;

一种基于改进单纯形法和粒子群算法的混合优化算法    陈俊风;任子武;范新南;

一种新型混沌粒子群算法及在非线性系统中的应用    宋莹;陈增强;袁著祉;

粒子群算法的基本理论及其改进研究    刘建华

面向动态环境的粒子群算法研究    胡成玉

粒子群算法的研究    王芳

粒子群算法及其在卫星舱布局中的应用研究    张宝

家庭粒子群算法及其奇偶性与收敛性分析    安镇宙

粒子群算法改进及其在电力系统的应用    黄平

基于混合离散粒子群算法的柔性作业车间调度问题研究    张静

粒子群算法的研究及其在船舶工程中的应用    刘宏达

粒子群算法及其应用研究    雷开友

约束满足问题与调度问题中离散粒子群算法研究    杨轻云