风电—抽水蓄能电站联合运行的多目标优化

【摘要】：自20世纪70年代石油危机以来,风能作为可再生绿色能源日益得到人们重视,风力发电技术得到迅猛发展,其发电成本已得到大幅度下降,具有较好的社会经济意义和可持续发展意义。但是风力发电与传统的能源发电的最大的区别在于风能资源是一种不能准确预测、不可储存、不可调度的间歇性能源。风速变化导致风电输出波动,给电力系统的正常运行造成冲击和影响,使得电力系统能够接受的风电容量受到限制,制约了风力发电的发展。 抽水蓄能电站是储存电能的一种方式。通过抽水蓄能电站的抽水蓄能和放水发电,可以实现风电场可利用的原始风能在“时间”和“空间”上的重新分配。本文建立了风电—抽水蓄能联合优化供电系统。在介绍了风力发电和抽水蓄能电站基本理论的基础上,建立了风电—抽水蓄能电站联合优化运行的最优模型,本文建立两个目标函数:(1)每天风电场获得效益的最大化;(2)最大限度的平滑风电场的输出功率;然后采用多目标克隆选择算法对风电—抽水蓄能电站联合供电系统的风电场运行效益和功率平滑输出两个问题进行了仿真计算。仿真计算结果表明,给单独的风电场配置一个相应容量的抽水蓄能电站后,使其和风电场联合优化运行,在提高风电场的运行效益的同时,也可以减小风电场功率输出的波动,并且可以为预测日各个机组功率分配提供了参考值。在一定程度上解决了风电的不稳定和不可储存的问题,这将有利于提高风电在电力系统中的份额,促进我国风电产业的发展。 【关键词】：风力发电 多目标优化 克隆选择算法 抽水蓄能 联合运行
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：O224;TM614
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 插图索引9-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 课题的背景和研究意义10-15
• 1.1.1 世界风力发电的发展10-12
• 1.1.2 国内的风能资源及风力发电的发展12-13
• 1.1.3 风电—抽水蓄能联合开发13-15
• 1.2 风电储能技术及风电—水电联合运行的研究现状15-17
• 1.3 本文的研究内容17-19
• 1.3.1 本文研究内容17-18
• 1.3.2 本文组织结构18-19
• 第2章 风力发电与抽水蓄能技术相关理论19-25
• 2.1 引言19
• 2.2 风力发电相关理论19-21
• 2.2.1 风力发电原理19-20
• 2.2.2 风力机的空气动力特性20-21
• 2.2.3 风电场及并网运行21
• 2.3 抽水蓄能电站21-24
• 2.3.1 抽水蓄能电站的产生及发展21-22
• 2.3.2 抽水蓄能电站工作原理22-23
• 2.3.3 抽水蓄能电站的类型及组成23
• 2.3.4 抽水蓄能电站的运行方式及其功能23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第3章 优化理论与多目标克隆选择算法25-35
• 3.1 优化算法及其分类25
• 3.2 多目标优化问题的研究综述25-27
• 3.3 克隆选择算法27-32
• 3.3.1 克隆选择算法的基本概念27-29
• 3.3.2 克隆选择的基本特点29-30
• 3.3.3 克隆选择算法的基本操作30
• 3.3.4 克隆选择算法的性质30-31
• 3.3.5 克隆选择在优化中的应用31-32
• 3.4 多目标克隆选择算法32-35
• 3.4.1 多目标克隆选择算法概述32-33
• 3.4.2 多目标克隆选择算法具体步骤33-35
• 第4章 风电—抽水蓄能电站联合运行多目标优化35-47
• 4.1 风电—抽水蓄能电站联合运行的意义35-36
• 4.2 风电场电气主接线36-38
• 4.2.1 风电场内电气主接线36
• 4.2.2 风电场与电网系统的主接线36-37
• 4.2.3 风电—抽水蓄能电站联合系统电气主接线37-38
• 4.3 风—水电联合优化运行38-46
• 4.3.1 优化模型38-41
• 4.3.2 算例及分析41-46
• 4.4 本章小结46-47
• 总结与展望47-48
• 参考文献48-53
• 致谢53-54
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录54

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序    

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风电—抽水蓄能电站联合运行的多目标优化    李志伟

国网新源控股有限公司抽水蓄能设备检修管理研究    王晓东

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