含风电场电力系统条件风险约束节能调度研究

【摘要】：确保能源供需平衡，综合治理突出的环境污染问题已经上升为国家发展的战略问题。电力行业作为能源消耗及环境污染大户，对其开展节能减排意义非凡。尤其是风力发电作为一种零污染、零排放的可再生能源发电，已经被列为国家重点扶持的绿色能源发电产业，因此联合风力发电和火力发电的优化节能调度已成为当今热门的研究课题。 然而，风能固有的随机波动性和间歇性成为制约风电发展的屏障，风电机组的出力不确定性给系统的安全带来了不确定风险，如何考虑含不确定因素的优化调度成为本研究的动机。文中采用了威布尔双参数分布对风速进行预测，然后，通过风速与风电之间的转换关系模拟风电的出力。针对电网的常规潮流方程的非线性以及潮流计算存在收敛性及迭代问题，文中利用直流潮流近似线性化，编辑了直流潮流程序对网络的潮流进行分析，进而求出各支路的负载率分布情况。引用了条件风险价值理论度量各支路的负载率不满足安全要求的概率约束，从而解决带有随机性的安全约束。调度的目标函数包括火电成本和风电成本，其中，对于火力发电机组的成本，文中考虑了燃煤成本和环境成本，对于风电机组的成本，文中考虑了运营成本和风险备用成本。最终，构建了含风电场系统随机安全约束下的节能优化调度模型。 以对修改后的IEEE6节点系统以及IEEE30节点系统为模型测试算例，进行了大量的计算分析，证明了新方法的可行性和合理性，科学地分析了不同置信水平、不同的风能出力、不同的风险约束度对调度决策的影响，验证了本文提出的模型具有较好的实际应用价值和良好的理论价值。本文的结果可作为系统优化运行的决策指导和参考。 【关键词】：风力发电 节能减排 节能调度 随机风险 负载率 条件风险价值(CVaR)
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究问题的背景10-11
• 1.2 研究问题的意义11-12
• 1.3 课题的研究现状12-13
• 1.4 本文所做的工作和创新点13-14
• 1.5 论文的组织结构14-15
• 第二章 含风电场电网潮流分析15-29
• 2.1 风电的发展概况15-16
• 2.2 风电的预测16-21
• 2.2.1 风速的预测16-18
• 2.2.2 风速转换曲线18-19
• 2.2.3 算例分析19-21
• 2.3 风电并网下系统潮流分析21-27
• 2.3.1 直流潮流方程21-22
• 2.3.2 随机直流潮流分析22-25
• 2.3.3 风电并网下系统直流潮流分析25-26
• 2.3.4 潮流算例分析26-27
• 2.4 小结27-29
• 第三章 电网的条件风险约束29-37
• 3.1 风险度量29-32
• 3.1.1 机会约束法29-30
• 3.1.2 条件风险法30-32
• 3.2 电网的不安全概率描述32-34
• 3.3 含风电场系统条件风险约束34-36
• 3.4 小结36-37
• 第四章 风电并网下系统的节能调度模型37-55
• 4.1 节能调度与经济调度37-38
• 4.2 节能调度模型的目标函数38-44
• 4.3 模型的约束条件44-46
• 4.4 数值试验46-54
• 4.4.1 IEEE6 节点算例分析46-51
• 4.4 2 IEEE30 节点算例分析51-54
• 4.5 小结54-55
• 第五章 总结与展望55-56
• 参考文献56-60
• 致谢60-61
• 附录 攻读硕士学位期间已完成的论文61

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