基于源網荷協(xié)同的高滲透率風電并網系統(tǒng)優(yōu)化運行研究

【摘要】：風電存在隨機性和間歇性,隨著風電滲透率的不斷增加,給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來新的挑戰(zhàn),風電并網系統(tǒng)調度方法已經成為當前研究的熱點。不同于目前大量研究的間歇性電源的局部互補問題,在含大規(guī)模間歇性電源的區(qū)域電網中,間歇性電源常常是從多個接入點接入電網(即“多點接入”),這樣各個間歇性電源的出力波動就會在整個區(qū)域電網中形成“多點擾動”。此多點擾動引發(fā)的區(qū)域電網內部的局部潮流涌動和潮流竄動會威脅區(qū)域內一些關鍵聯(lián)絡線傳輸功率和關鍵節(jié)點電壓的安全。論文將從源源互補、源荷互動、源網荷協(xié)調這三個方面研究風電擾動對電網潮流分布和運行成本的影響并提出控制策略。論文主要從以下幾個方面展開研究。論文首先簡要介紹了國內外關于新能源并網相關問題的研究現(xiàn)狀,指出目前主要的研究方向是間歇性電源的局部互補問題；分析了新能源并網系統(tǒng)優(yōu)化運行的研究現(xiàn)狀。論文從源源互補開展研究,建立了潮流均衡度這個指標,用以反映電網潮流分布的綜合水平：將全網潮流均衡度和系統(tǒng)運行成本均一化后加權得到調度模型的目標函數：簡要介紹了多精英保留策略的遺傳算法,指出它較普通遺傳算法在收斂性和魯棒性上的優(yōu)勢；建立以常規(guī)機組和能量儲存系統(tǒng)(ESS, energy storage system)為調控手段的基于源源互補的風電并網系統(tǒng)調度模型,并用多精英保留策略的遺傳算法對之求解：將基于源源互補的風電并網系統(tǒng)調度模型的優(yōu)化結果與僅以常規(guī)機組為調控手段的調度模型的結果對比,指出基于源源互補的風電并網系統(tǒng)調度模型的優(yōu)勢。論文接著從源荷互動層面開展研究,基于可轉移負荷的模型和特點,建立以常規(guī)機組、儲能系統(tǒng)和可轉移負荷為調控手段的基于源荷互動的風電并網系統(tǒng)調度模型,并指出基于源源互補的風電并網系統(tǒng)優(yōu)化模型較基于源源互補的風電并網系統(tǒng)調度模型的優(yōu)勢。論文最后從源網荷協(xié)同優(yōu)化運行層面開展研究,以串聯(lián)電容器補償器作為網絡控制手段,介紹了晶閘管控制串聯(lián)電容器(TCSC, thyristor controlled series capacitor)技術的模型和特點；簡要介紹了雙層規(guī)劃理論；將TCSC和雙層規(guī)劃理論引入含風電場的電力系統(tǒng)調度中,建立基于源網荷協(xié)同的風電并網系統(tǒng)調度模型,從整體和局部兩個角度優(yōu)化潮流,通過電源側、負荷側和網絡側的協(xié)同調控制以消除風電擾動對系統(tǒng)安全性和經濟性的影響。 【關鍵詞】：風電 多點接入 均衡性 儲能系統(tǒng) 晶閘管控制串聯(lián)電容器補償技術
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM614;TM732
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 風力發(fā)電概率分布研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 風電場模型研究現(xiàn)狀12
• 1.2.3 風電并網系統(tǒng)調度方法研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.4 風電并網系統(tǒng)中儲能研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 論文研究內容14-15
• 第二章 基于源源互補的風電并網系統(tǒng)優(yōu)化運行15-29
• 2.1 引言15-16
• 2.2 潮流分布均衡性的描述16-17
• 2.2.1 潮流均衡度的定義16-17
• 2.2.2 潮流均衡度的特點17
• 2.3 潮流計算方式的選取17
• 2.4 基于源源互補的風電并網系統(tǒng)調度模型17-20
• 2.4.1 目標函數17-19
• 2.4.2 約束條件19-20
• 2.5 求解方法及流程20-22
• 2.5.1 多精英保留策略的遺傳算法20
• 2.5.2 求解流程20-22
• 2.6 算例分析22-27
• 2.7 本章小結27-29
• 第三章 基于源荷互動的風電并網系統(tǒng)優(yōu)化運行29-39
• 3.1 引言29
• 3.2 柔性負荷的發(fā)展29
• 3.3 基于源荷互動的風電并網系統(tǒng)調度模型29-32
• 3.3.1 目標函數30
• 3.3.2 約束條件30-32
• 3.4 算例分析32-38
• 3.5 本章小結38-39
• 第四章 基于源網荷協(xié)同的風電并網系統(tǒng)優(yōu)化運行39-53
• 4.1 引言39-40
• 4.2 TCSC的工作原理與數學模型40-41
• 4.2.1 TCSC的工作原理40
• 4.2.2 TCSC的數學模型40-41
• 4.3 雙層規(guī)劃理論41-42
• 4.4 基于源網荷協(xié)同的風電并網系統(tǒng)雙層調度模型42-45
• 4.4.1 “源一網一荷”協(xié)同電網框架42-43
• 4.4.2 上層規(guī)劃43-44
• 4.4.3 下層規(guī)劃44-45
• 4.4.4 關鍵斷面的選取45
• 4.5 求解流程45-47
• 4.6 算例分析47-51
• 4.7 本章小結51-53
• 第五章 結論與展望53-55
• 5.1 結論53
• 5.2 展望53-55
• 致謝55-57
• 參考文獻57-61
• 附錄61-65
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文65

您可以在本站搜索以下學術論文文獻來了解更多相關內容

如何破解風電并網困局?    張嵐;

風電并網,關鍵在“網”    唐維;

國外風電并網特點及對我國的啟示    周利鵬;高文韜;

基于相關機會規(guī)劃的風電并網容量優(yōu)化分析    喬嘉賡;徐飛;魯宗相;閔勇;

2009年中國風電并網獲大突破    

能源局雙管齊下 破解風電并網    

風電并網經濟技術評價研究綜述    尹明;王成山;葛旭波;

風電并網,出路何在?    唐維;

大規(guī)模風電并網學術研討會在呼和浩特舉行    

國家能源大型風電并網系統(tǒng)研發(fā)(實驗)中心主要功能    

風電并網對電網影響淺析    董曉青;李中;王強;

風電并網國標6月實施多方改造進入倒計時    

中國風電并網裝機世界首位發(fā)電量逾1000億千瓦時    劉長忠;

分布式小型風電并網系統(tǒng)在我國的技術可行性與投資經濟性分析    徐學根;

分布式風電并網管理及技術問題分析    何國慶;

國家能源局發(fā)布一季度全國風電并網運行情況    

大規(guī)模風電并網信息通信接入技術研究    靳洋;徐其春;李煒;張禹;樊建宇;馬樂;

分散式風電并網關鍵技術問題分析    何國慶;

風電并網技術研究    趙瑩;鄒亞麟;

風電制氫——走出風電并網困局    鄭爾歷;

科左中旗風電并網118萬千瓦 上繳稅金1億元    記者 郭洪申　通訊員 徐志民 李延來

新標準擊破風電并網難題    朱祝何

中國風電并網裝機居世界首位    記者 郭玉志　朱賢佳

去年風電并網容量增長31.6%    劉瑾

我省新增風電并網35萬千瓦    宋曉華

風電并網調度運行國標有望今年推出    許可新

全區(qū)風電并網裝機達500萬千瓦    記者 戴宏　通訊員 張德

支撐風電并網調度管理    陳蒸 陳德鈞 戴禮豪

科左中旗實現(xiàn)百萬千瓦風電并網發(fā)電    記者 郭洪申　通訊員 徐志民

風電并網需建立市場化體制    中國可再生能源學會風能專業(yè)委員會秘書長 秦海巖

大規(guī)模風電并網的有功協(xié)調控制研究    何成明

風電并網系統(tǒng)頻率響應分析及控制策略研究    蔣望

低碳背景下大規(guī)模風電并網消納決策模型及方法研究    柴大鵬

隨機規(guī)劃理論在風電并網系統(tǒng)分析中的應用研究    雷亞洲

風電并網電力系統(tǒng)充裕性決策模型和方法研究    凡鵬飛

風電并網的無功優(yōu)化控制及其數?；旌戏抡嫜芯?nbsp;   付超

分布式風電并網系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定及電能質量改善研究    匡洪海

大規(guī)模風電并網條件下的電力系統(tǒng)有功功率平衡理論研究    靜鐵巖

基于多端直流輸電的風電并網技術研究    陳霞

內蒙古風電并網管理評價體系及相關機制研究    鐘朋園

風電并網條件下供電系統(tǒng)安全管理研究    李樹杰

含大規(guī)模風電并網的電力系統(tǒng)多目標清潔調度    張宇

大規(guī)模風電并網對山西電網調峰及暫態(tài)穩(wěn)定性影響研究    張穎

基于源網荷協(xié)同的高滲透率風電并網系統(tǒng)優(yōu)化運行研究    丁楠

風電并網的外部性影響研究    張廣超

大規(guī)模風電并網考核與交易機制研究    高春杰

基于博弈論的中國風電并網問題研究    陸洲

大規(guī)模風電并網后系統(tǒng)調頻備用優(yōu)化研究    劉清泉

中國風電并網政策研究    金詩躍