考虑风电不确定性的电力系统多目标鲁棒调度策略研究

【摘要】：风电出力的不确定性给电力系统的调度和运行带来一定困难。一方面，风电不确定性对系统的爬坡能力提出了更高的要求，研究机组的出力分配，使系统拥有足够的爬坡能力来应对风电不确定性是电网安全运行的重要保证。另一方面，在风电不确定性的扰动下，如何保证日前调度所获得的解具有一定的鲁棒性，从而切实可行的指导电网的实际运行对电网安全运行意义重大。 针对上述问题，本文分别从提高系统整体爬坡能力和电力系统多目标鲁棒调度两个方面进行研究，具体研究内容如下： 首先，分析了含碳捕集设备的火电机组的能耗和碳排放特性；总结了引起风电不确定性的因素，及其给电力系统所带来的负面影响；对鲁棒优化的相关概念和基本的数学模型进行了概述。 其次，采用场景分析的方法刻画风电不确定性，提出了采用聚类技术对场景数量进行缩减的方法。定义了爬坡冗余度的概念，将风电不确定性及其变化趋势对调度的影响计及到调度模型中，建立了基于场景分析的经济爬坡调度模型。从仿真结果的分析中，给出在风电不确定性扰动的情况下，提高系统爬坡能力的策略，为电网企业提供参考。 最后，采用鲁棒优化方法来考虑风电的不确定性，建立了多目标鲁棒经济环境调度模型，并在模型中考虑了碳捕集设备的灵活运行方式对电网调度的影响。模型应用智能优化算法进行求解获得Pareto解集，仿真结果从风电不确定性程度对鲁棒解集的影响、最优解的鲁棒性和碳捕集与封存装置灵活运行对调度的影响三个方面进行了分析。 【关键词】：风电不确定性 场景分析 最近邻聚类 爬坡冗余度 鲁棒优化 碳捕集与封存 灵活运行
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM73
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题背景及意义10-13
• 1.1.1 风电及低碳技术的发展10-12
• 1.1.2 电网调度模式的转变12-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 本文所做工作15-16
• 第2章 风火电运行特性及鲁棒优化理论简介16-25
• 2.1 引言16
• 2.2 火电机组运行特性16-19
• 2.2.1 火电机组的能耗特性16-18
• 2.2.2 火电机组的碳排放特性18-19
• 2.3 风电运行特性19-21
• 2.3.1 风电不确定性19-20
• 2.3.2 风电不确定性带来的问题20-21
• 2.4 鲁棒优化21-24
• 2.4.1 传统不确定参数处理方法21-22
• 2.4.2 鲁棒优化及其优点22-23
• 2.4.3 鲁棒优化数学描述23-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第3章 基于场景分析的含风电系统经济爬坡调度25-39
• 3.1 引言25
• 3.2 不确定性描述25-27
• 3.2.1 场景生成25-27
• 3.2.2 基于最近邻聚类的场景削减27
• 3.3 目标函数27-30
• 3.3.1 经济成本28
• 3.3.2 爬坡冗余度28-30
• 3.4 约束条件30-31
• 3.5 MOBCC 算法描述及 TOPSIS 决策算法31-32
• 3.5.1 MOBCC 算法描述31
• 3.5.2 TOPSIS 决策算法31-32
• 3.6 算例仿真32-37
• 3.6.1 算例描述32-33
• 3.6.2 聚类有效性分析33-34
• 3.6.3 Pareto 解集分布分析34-35
• 3.6.4 机组出力分析35-37
• 3.7 本章小结37-39
• 第4章 考虑 CCS 灵活运行的含风电系统多目标鲁棒调度39-52
• 4.1 引言39-40
• 4.2 经济环境调度模型描述40-41
• 4.2.1 经济成本描述40-41
• 4.2.2 碳捕集电厂环境成本41
• 4.3 含风电扰动的经济环境调度模型41-42
• 4.4 鲁棒经济环境调度模型的转化42-44
• 4.4.1 基于有效目标函数的鲁棒模型转化42-43
• 4.4.2 有效目标函数的计算43-44
• 4.4.3 约束条件44
• 4.5 算例分析44-51
• 4.5.1 算例描述和场景设置44-46
• 4.5.2 鲁棒 Pareto 解集分布分析46-47
• 4.5.3 最优解鲁棒性分析47-50
• 4.5.4 CCS 灵活运行分析50-51
• 4.6 本章小结51-52
• 结论52-53
• 参考文献53-59
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果59-60
• 致谢60-61
• 作者简介61

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

含风电场电力系统经济调度的模糊建模及优化算法    陈海焱;陈金富;段献忠;

风电消纳关键问题及应对措施分析    朱凌志;陈宁;韩华玲;

基于混沌量子粒子群算法的含风电场电力系统实时调度    王魁;张步涵;周杨;李俊芳;

基于细菌群体趋药性的函数优化方法    李威武,王慧,邹志君,钱积新

计及网络参数不确定的含风电场安全经济调度    唐民;童小娇;文强;

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;

电力系统鲁棒经济调度(二)应用实例    魏韡;刘锋;梅生伟;

电力系统鲁棒经济调度 (一)理论基础    魏韡;刘锋;梅生伟;

集对分析理论在风电场风速区间预测中的应用    郭钰锋;孙頔;于继来;于达仁;郭涛;马呈霞;

含风电电力系统的多场景鲁棒调度方法    徐秋实;邓长虹;赵维兴;何俊;吴之奎;

考虑间歇性能源接入和运行安全的多目标有功优化调度    邱威

风电接入带来的不确定性研究    雷兴

基于改进粒子群算法的配电网电压无功优化控制    贾德香;韩净;

风速变化的并网型风电场故障分析    李凤婷;晁勤;

数据挖掘在电力系统中的应用综述    陈星莺;张晓花;瞿峰;刘皓明;赵波;

考虑风力发电接入的电网规划    高赐威;何叶;

含多个风电场的电力系统可靠性评估    李玉敦;谢开贵;

基于细菌群体趋药性算法的电力系统无功优化    许秀丽;王震宇;王洪军;孙毅;李欣;

基于等效风速的风电场等值建模    严干贵;李鸿博;穆钢;崔杨;刘玉;

基于细菌群体趋药性算法的可用输电能力计算    陈厚合;廖海亮;李国庆;

含双馈风电机组的配电网潮流分析    孙银锋;李国庆;顾黎明;韩悦;

含风电场的电力系统环保经济调度研究    钟嘉庆;卢志刚;

风电场风机优化布置数学模型研究    王丰;刘德有;谭志忠;

葫芦岛市风资源开发的初步研究    张丽敏;李光一;

我国石油类股票资产最优配置的随机规划模型    张晓兵;范英;

大规模风电并网的经济调度决策算法    王粤;栗然;崔天宝;

基于马尔可夫链的风电场功率预测方法    杨为;李宾宾;

大规模风电接入电网多目标随机优化调度研究    孙惠娟;彭春华;易洪京;

风电功率波动特性描述方法比较研究    杨树德;同向前;

Short-term Wind Speed Prediction based On Support Vector Machine Of Fuzzy Information Granulation    Xiao Cheng;Peng Guo;

DFIG风电场接入电网的谐波分析    肖辉;刘会金;周文杰;刘艳飞;刘永峰;

人工智能优化算法在电网规划中的研究与应用    张聪;王涛;张宁;孙鹏;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

基于生物行为的射频识别系统优化模型与算法研究    刘微

风电场功率短期预测方法优化的研究    杨志凌

风电场与输电网协调规划的模型和方法研究    王茜

单元化装配规划关键技术研究    周炜

风电场有功功率控制系统关键技术研究    郑刚

内蒙古电网大规模风电入网的运行分析及调度方案设计    侯佑华

基于内点理论最优潮流的算法及应用研究    谢亮

输电网优化规划策略与安全价值评估    王靖然

基于群智能优化方法的盲信号分离算法研究    陈雷

微粒群优化算法及其在风资源评估中的应用    杨维

大规模双馈型风电场异常脱网特性分析    孟磊

基于可信性理论含规模化风电的机组组合问题研究    孙翠英

风电场集群优化调度研究    刘伟

尼尔基风电场新建工程可行性研究    吴勇

电网企业节能发电调度模型及其运作体系研究    鄢帆

异步风机运行特性及并影响研究    刘石川

含风电场的电力系统动态经济调度的研究    王召旭

风电场短期风速预测与预测值的置信度检验    鲁坤

一种新型的群智能优化算法—细胞膜优化算法及其应用    谭世恒

大规模风电并网问题基本框架    袁小明;

大规模风电并网条件下的电力系统调度    孟祥星;王宏;

基于随机模拟粒子群算法的含风电场电力系统经济调度    江岳文;陈冲;温步瀛;

梯级水电站多目标模糊优化调度模型及其求解方法    胡国强;贺仁睦;

含风电场的电力系统机组组合问题随机模拟粒子群算法    江岳文;陈冲;温步瀛;

电力市场环境下输电线路过载风险评估    吴耀武;娄素华;余永泉;陈哲;

适应我国风电高速发展的举措建议    黄怡;张义斌;孙强;李隽;

电力企业在低碳经济中面临的挑战与应对策略    康重庆;周天睿;陈启鑫;

莫斯科“5.25”大停电的事故调查及简析    鲁宗相

燃煤电站3000～5000t/a CO_2捕集示范装置工艺及关键设备    刘练波;黄斌;郜时旺;许世森;

鲁棒优化及其应用研究的进展    徐家旺;黄小原;

基于内点理论最优潮流的算法及应用研究    谢亮

随机规划理论在风电并网系统分析中的应用研究    雷亚洲

关于蒙特卡罗及拟蒙特卡罗方法的若干研究    雷桂媛

计及感应电动机负荷的电压稳定分析及其应用研究    孙华东

基于风险的电力系统静态安全分析与预防控制    陈为化

电力系统超前调度理论与算法研究    杨明

无功优化进化计算的局部搜索策略及多目标处理方法    李智欢

含大型风电场的电力系统最大输电能力计算    孙玮

基于情景生成的银行卡网络资金配置鲁棒优化模型    高莹;常钟文;邹怿;

成本控制下考虑多商品物流配送线路安排的鲁棒优化模型    朱丽;李春发;

应急设施鲁棒优化选址模型及算法    姜涛;朱金福;

一种考虑概率分布的鲁棒优化模型    丁然;李歧强;张元鹏;

不确定环境下物流中心选址鲁棒优化模型及其算法    王保华;何世伟;

需求不确定下船队规划决策的鲁棒优化模型    杨秋平;谢新连;苏晨;

121集装箱公路中转站选址问题鲁棒优化方法研究    沈犁;冯春;朱娟秀;

一类电力系统鲁棒优化问题的博弈模型及应用实例    梅生伟;郭文涛;王莹莹;刘锋;魏韡;

大规模间歇式电源接入电网多目标鲁棒优化调度    谢鹏;彭春华;于蓉;

鲁棒优化设计方法及其在结构动力优化中的应用    王文凯;

鲁棒优化研究的新进展    徐家旺;黄小原;

面向不确定环境的集装箱空箱鲁棒优化调度    王琳;陈秋双;张瑞玲;杜玉泉;

结构鲁棒优化的区间集合理论方法    邱志平;

非线性交会偏差分析与鲁棒优化    罗亚中;杨震;唐国金;

不确定需求下航空超售问题的鲁棒优化研究    赵昊天;贾传亮;宋砚秋;李玉龙;

管理不仅是艺术更是科学    旅美华裔管理科学专家 于刚

可置信性结构鲁棒优化设计若干问题的研究    白巍

金融系统鲁棒优化问题研究    高莹

博弈论与投资组合中的鲁棒优化    罗桂美

结构可置信性鲁棒优化若干算法研究及其拓展    杜剑明

一类不确定条件下收益鲁棒优化问题的研究    汪明

不确定条件下供应链鲁棒优化模型及算法研究    张萍

电磁场逆问题鲁棒优化设计理论和算法研究    吴烈

基于鲁棒优化的城市交通网络设计模型与算法研究    孙华

演化动态优化研究    喻歆

基于风险控制的供应链鲁棒优化问题研究    朱丽

基于鲁棒优化的应急管理下的车辆路线问题的研究    孙华

生态工业共生网络均衡的鲁棒优化模型及应用研究    郝琳娜

电磁场逆问题鲁棒优化设计技术研究    曹可建

考虑翻坝和天气的长江班轮运网鲁棒优化模型    暴虹利

基于鲁棒优化的集装箱码头泊位分配问题研究    张晋东

稳健投资组合的鲁棒优化    宋龙臣

基于鲁棒优化的应急资源配置研究    黄为

最终产品价格波动下闭环供应链的鲁棒优化研究    聂治坤

基于鲁棒优化方法的一体化炼钢炉次批量计划研究    韩志星