風(fēng)電最優(yōu)置信度及相關(guān)問題研究

【摘要】：隨著風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)模的不斷增大,電力系統(tǒng)機(jī)組組合和經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題需要考慮風(fēng)電的不確定性,風(fēng)電的不確定性可以采用滿足一定置信度的區(qū)間來描述。目前,相關(guān)研究通常依據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定置信度區(qū)間,缺乏足夠的理論依據(jù)。然而,不同的置信度區(qū)間對應(yīng)了不同的系統(tǒng)運(yùn)行成本和風(fēng)險成本：置信度大時,風(fēng)電預(yù)測出力區(qū)間大,此時,為了應(yīng)對風(fēng)電在出力區(qū)間內(nèi)的不確定性,電網(wǎng)所需成本較高,但由于出力區(qū)間大,落在區(qū)間外的可能性較低,即此時風(fēng)險較小,風(fēng)險成本較低；反之,置信度小時,風(fēng)電預(yù)測出力區(qū)間小,此時風(fēng)險成本較高,應(yīng)對風(fēng)電不確定性的系統(tǒng)運(yùn)行成本較低。風(fēng)險成本與系統(tǒng)運(yùn)行成本此消彼長,因此,可以得出系統(tǒng)整體運(yùn)行成本與風(fēng)電置信度之間的關(guān)系,從而進(jìn)一步研究是否存在風(fēng)電最優(yōu)置信度,使得該置信度下系統(tǒng)整體運(yùn)行成本最小。本文對風(fēng)電最優(yōu)置信度問題進(jìn)行了描述,并給出了風(fēng)電最優(yōu)置信度的確定方法。主要研究內(nèi)容有：1、介紹了傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型,結(jié)合模型中存在的問題提出風(fēng)電最優(yōu)置信度的概念,并對風(fēng)電最優(yōu)置信度問題進(jìn)行了詳細(xì)的描述。2、研究了簡單情況下風(fēng)電最優(yōu)置信度的確定方法。簡單情況是指滿足以下假設(shè)：風(fēng)電預(yù)測誤差分布滿足正態(tài)分布；風(fēng)電每一時刻的最優(yōu)置信度的值相等；風(fēng)電預(yù)測區(qū)間關(guān)于風(fēng)電預(yù)測出力曲線上下對稱。在上述假設(shè)的前提下,風(fēng)電的出力區(qū)間可以根據(jù)給定的風(fēng)電置信度唯一確定,從而可以通過不同置信度的取值,求取不同置信區(qū)間下的整體運(yùn)行成本,建立兩者之間的關(guān)系,簡化了風(fēng)電最優(yōu)置信度的模型。文中利用改進(jìn)的粒子群算法對所建模型進(jìn)行了求解,加快了粒子的收斂速度。仿真結(jié)果表明,系統(tǒng)的整體運(yùn)行成本隨著風(fēng)電置信度的減少呈現(xiàn)先減后增的趨勢,從而證明了風(fēng)電最優(yōu)置信度的存在,并根據(jù)風(fēng)電最優(yōu)置信度確定了風(fēng)電最優(yōu)經(jīng)濟(jì)接納區(qū)間以及不同時刻的機(jī)組出力情況。3、研究了復(fù)雜情況下的風(fēng)電最優(yōu)置信度問題的假設(shè)條件。其中,復(fù)雜情況包括2類：風(fēng)電每一時刻的最優(yōu)置信度的值不等,風(fēng)電預(yù)測區(qū)間關(guān)于風(fēng)電預(yù)測出力曲線上下對稱；風(fēng)電每一時刻的最優(yōu)置信度的值相等,風(fēng)電預(yù)測區(qū)間在風(fēng)電預(yù)測出力曲線上下不對稱。仿真結(jié)果表明,存在風(fēng)電最優(yōu)置信度,使得系統(tǒng)在最優(yōu)置信度下整體運(yùn)行成本最低,而且風(fēng)電最優(yōu)置信度的大小以及風(fēng)電最優(yōu)經(jīng)濟(jì)接納區(qū)間的形狀取決于機(jī)組的實(shí)際出力情況。在此基礎(chǔ)上,給出了風(fēng)電每一時刻的最優(yōu)置信度的值不等,且風(fēng)電預(yù)測區(qū)間不對稱情況下的風(fēng)電最優(yōu)置信度確定方法。4、研究了不同因素對風(fēng)電最優(yōu)置信度的影響,包括不同的預(yù)測誤差分布、風(fēng)電與負(fù)荷之間的相關(guān)性等。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電最優(yōu)置信度 經(jīng)濟(jì)調(diào)度 改進(jìn)的粒子群算法 預(yù)測誤差分布 相關(guān)性
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 課題背景與意義10-13
• 1.1.1 國內(nèi)外風(fēng)電發(fā)展概況10-11
• 1.1.2 風(fēng)電的典型特征11-12
• 1.1.3 風(fēng)電預(yù)測出力誤差分布12-13
• 1.2 含風(fēng)電的經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 不考慮風(fēng)電不確定性的傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度14
• 1.2.2 考慮風(fēng)電不確定性的經(jīng)濟(jì)調(diào)度14-16
• 1.2.3 考慮風(fēng)電置信度的區(qū)間經(jīng)濟(jì)調(diào)度16-17
• 1.3 本文主要工作及工作安排17-20
• 第2章 風(fēng)電最優(yōu)置信度及研究框架20-26
• 2.1 傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型20-22
• 2.2 風(fēng)電最優(yōu)置信度問題22-24
• 2.3 本文的整體研究思路24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 簡單情況下風(fēng)電最優(yōu)置信度的確定方法26-34
• 3.1 簡單情況下的風(fēng)電最優(yōu)置信度問題描述26-28
• 3.2 約束條件28
• 3.3 改進(jìn)的粒子群算法28-31
• 3.4 算例分析31-33
• 3.5 本章小結(jié)33-34
• 第4章 復(fù)雜情況下風(fēng)電最優(yōu)置信度的確定方法34-42
• 4.1 復(fù)雜情況下風(fēng)電最優(yōu)置信度問題描述34-35
• 4.2 數(shù)學(xué)模型35-36
• 4.2.1 全時段風(fēng)電最優(yōu)置信度不同且風(fēng)電出力區(qū)間對稱35
• 4.2.2 全時段風(fēng)電最優(yōu)置信度相同且風(fēng)電出力區(qū)間不對稱35-36
• 4.3 算例分析36-41
• 4.3.1 全時段風(fēng)電最優(yōu)置信度不同且風(fēng)電出力區(qū)間對稱37-38
• 4.3.2 全時段風(fēng)電最優(yōu)置信度相同且風(fēng)電出力區(qū)間不對稱38-39
• 4.3.3 全時段風(fēng)電最優(yōu)置信度不同且風(fēng)電出力區(qū)間不對稱39-41
• 4.4 本章小結(jié)41-42
• 第5章 風(fēng)電最優(yōu)置信度影響因素分析42-52
• 5.1 風(fēng)電預(yù)測誤差分布對風(fēng)電最優(yōu)置信度的影響42-46
• 5.1.1 Beta分布模型42-44
• 5.1.2 算例分析44-46
• 5.2 風(fēng)電與負(fù)荷相關(guān)性對風(fēng)電最優(yōu)置信度的影響46-50
• 5.2.1 風(fēng)電與負(fù)荷的相關(guān)性46-47
• 5.2.2 算例分析47-50
• 5.3 本章小結(jié)50-52
• 第6章 總結(jié)與展望52-54
• 6.1 工作總結(jié)52-53
• 6.2 進(jìn)一步展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-58
• 附錄58-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果62-64
• 致謝64

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