考虑风电接入的旋转备用优化配置研究

【摘要】：实际电力系统运行中,发电机组的随机停运,负荷波动和线路故障都会造成系统有功功率不平衡,严重时引起大面积停电事故。随着风力发电技术的迅猛发展,电力系统中风电并网容量不断提高,风电功率的随机性和间歇性将会给系统有功平衡带来新的挑战。为了维持电力系统安全、稳定、经济地运行,迫切需要适合于含风电系统的旋转备用优化配置策略。 本文首先介绍了电力系统备用的定义、分类方式和常用的旋转备用配置方法—确定性方法、概率性方法和基于成本效益方法；分析了风电并网后对系统旋转备用的影响,根据系统的不同风电渗透率、风电预测技术水平和是否进行预测误差分析等因素,给出了相应的系统旋转备用配置策略；并探讨了风电场向电网提供正、负旋转备用方案的可行性。 阐述了随机生产模拟的基本概念和流程,分析、比较了两种典型随机生产模拟算法(傅里叶级数法和等效电量函数法)的优劣；考虑机组强迫停运、负荷随机波动,建立了常规火电机组、水电机组、抽水蓄能机组和风电机组的随机生产子模型,确定了各类型机组在研究周期内的发电量和各自的工作位置。 最后,建立了以购买旋转备用综合经济效益最大为目标函数,并运用随机生产模拟算法计算可靠性指标EENS的适用于含风电系统的旋转备用优化配置模型,在满足系统可靠性要求的前提下,确定了成本最低的旋转备用配置策略。并结合实际电网历史运行数据,验证了本文优化模型的可行性。 【关键词】：风电并网 旋转备用 随机生产模拟 损失电量期望值
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题背景及研究意义9-10
• 1.2 国内外风电并网概况10-12
• 1.2.1 国内外风电发展概况10
• 1.2.2 风电并网对电网的影响10-12
• 1.3 旋转备用优化配置国内外研究现状12-13
• 1.3.1 备用的分类12
• 1.3.2 旋转备用的计算方法12-13
• 1.3.3 随机生产模拟算法的研究现状13
• 1.4 论文的主要工作13-15
• 第2章 含风电系统的旋转备用需求分析15-24
• 2.1 电力系统备用的定义和分类15-16
• 2.2 传统电网旋转备用配置方法16-18
• 2.2.1 确定性方法16-17
• 2.2.2 概率性方法17
• 2.2.3 基于成本效益的方法17-18
• 2.3 含风电系统的旋转备用配置策略18-22
• 2.3.1 风电并网对旋转备用配置的影响18
• 2.3.2 含风电系统旋转备用配置方案18-20
• 2.3.3 算例分析20-22
• 2.3.4 风电提供旋转备用的可行性22
• 2.4 本章小结22-24
• 第3章 含风电系统的随机生产模拟24-38
• 3.1 概述24
• 3.2 随机生产模拟基本理论24-28
• 3.2.1 等效负荷持续曲线24-26
• 3.2.2 随机生产模拟过程26-28
• 3.3 随机生产模拟的典型算法28-31
• 3.3.1 傅里叶级数法28-29
• 3.3.2 等效电量函数法29-31
• 3.3.3 两种算法的比较31
• 3.4 水电机组的随机生产模拟31-35
• 3.4.1 常规水电机组的随机生产模拟31-33
• 3.4.2 抽水蓄能机组的随机生产模拟33-35
• 3.5 风电场的随机生产模拟35-37
• 3.5.1 风电出力概率分布35-36
• 3.5.2 基于预测误差分析的风电场随机生产模拟36-37
• 3.6 本章小结37-38
• 第4章 含风电系统的旋转备用优化模型38-47
• 4.1 旋转备用优化配置概述38
• 4.2 旋转备用优化模型38-42
• 4.2.1 数学模型38-40
• 4.2.2 损失电量期望值40-41
• 4.2.3 停电损失费用41-42
• 4.3 算例分析42-46
• 4.4 本章小结46-47
• 第5章 结论与展望47-49
• 5.1 结论47
• 5.2 展望47-49
• 参考文献49-53
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果53-54
• 致谢54

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