含风电系统旋转备用优化模型研究

【摘要】：旋转备用是提高电力系统运行安全性、可靠性的重要手段。旋转备用总量通常用传统的确定性方法确定,这种方法以满足系统安全稳定运行为首要考虑因素,却较少分析与计算不确定性因素与旋转备用之间的关系。随着鼓励可再生能源发展政策的实施,并网运行的风电规模不断增大。然而,由于风电固有的出力不确定性和间歇性,从保障系统安全稳定运行考虑,需要配置一定的旋转备用以保证系统有功功率的平衡。 为反映风电的随机不确定性对系统旋转备用优化决策的影响,本文提出一种含风电系统旋转备用的概率性优化方法。首先,本文介绍了机组组合问题的基本数学模型,讨论了线性混合整数规划方法在求解机组组合问题中的应用。其次,本文综合考虑机组故障停运、负荷预测误差及风电出力预测偏差等不确定性因素,针对三者不确定性因素进行了建模分析,建立了考虑负荷、风电出力预测偏差的累积停运容量概率表COPT。最后,通过对COPT进行指数函数拟合,将概率性备用约束以解析表达的方式引入到考虑风电的机组组合模型中,有机一体地完成了考虑概率性备用约束的机组组合问题建模,用于优化配置系统的旋转备用以满足预想的可靠性水平。算例分析表明,本文模型具有一定的合理性,为含风电系统不确定性分析和优化调度决策提供一种新模型。 【关键词】：风电 旋转备用 机组组合 电力不足概率 累积停运容量概率表
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 传统电力系统旋转备用计划优化模型11-12
• 1.2.2 含风电系统旋转备用优化模型及存在的问题12-13
• 1.3 论文的研究内容13-14
• 第2章 机组组合问题及数学模型14-22
• 2.1 机组组合问题概述14
• 2.2 机组组合问题的数学模型14-16
• 2.2.1 目标函数14-15
• 2.2.2 约束条件15-16
• 2.3 基于线性混合整数规模方法的机组组合模型16-21
• 2.3.1 目标函数的线性化16-18
• 2.3.2 约束条件的线性化18-20
• 2.3.3 模型全局求解策略20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 优化旋转备用的概率分析法22-32
• 3.1 引言22
• 3.2 电力系统可靠性概述22-23
• 3.3 旋转备用的配置机理23-24
• 3.4 不确定性因素建模24-29
• 3.4.1 非风电机组的停运容量概率模型24-27
• 3.4.2 负荷预测误差建模27
• 3.4.3 风电出力预测偏差建模27-29
• 3.5 考虑负荷、风电出力预测偏差的COPT29-31
• 3.6 本章小结31-32
• 第4章 考虑风电接入的旋转备用优化模型32-41
• 4.1 概率性备用约束的解析表达32-33
• 4.2 考虑风电的机组组合优化模型33-35
• 4.2.1 数学模型33-34
• 4.2.2 求解方法34-35
• 4.3 算例分析35-40
• 4.3.1 算例数据35
• 4.3.2 计算分析35-40
• 4.4 本章小结40-41
• 第5章 结论与展望41-43
• 5.1 结论41-42
• 5.2 展望42-43
• 附录43-45
• 参考文献45-48
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果48-49
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作49-50
• 致谢50

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