風(fēng)電并網(wǎng)條件下供電系統(tǒng)安全管理研究

【摘要】：在現(xiàn)代能源與環(huán)境雙重壓力下,現(xiàn)代電力格局發(fā)生了很大的變革,以風(fēng)能、太陽能為代表的清潔能源進(jìn)入了大規(guī)模集中式開發(fā)為主,分布式開發(fā)為輔的階段。然而,由于風(fēng)電的間歇性和隨機(jī)性,使得風(fēng)電并網(wǎng)后對供電系統(tǒng)的安全管理帶來了巨大挑戰(zhàn),特別是在含高滲透率風(fēng)電的電網(wǎng),這一現(xiàn)象更為突出。本文分析了風(fēng)電并網(wǎng)對供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響,并提出了應(yīng)對風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)的供電系統(tǒng)安全管理措施。首先從風(fēng)電發(fā)展與風(fēng)電消納的角度分析了風(fēng)電功率預(yù)測技術(shù)對于促進(jìn)現(xiàn)代風(fēng)電與供電系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的重要性；并從復(fù)雜系統(tǒng)安全理論的角度出發(fā),分析了含高滲透率風(fēng)電的供電系統(tǒng)的安全分析理論,闡述了可靠性評估理論、古典還原論和整體論方法以及復(fù)雜系統(tǒng)安全分析的自組織臨界理論和脆弱性評估技術(shù)。然后分析了風(fēng)電并網(wǎng)條件下供電系統(tǒng)安全管理現(xiàn)狀及存在的問題,從電壓穩(wěn)定性,電能質(zhì)量,供電可靠性等方面分析了風(fēng)電并網(wǎng)對供電系統(tǒng)的影響和風(fēng)電機(jī)組對電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況的響應(yīng),指明了雙饋異步風(fēng)電機(jī)組(DFIG)低電壓穿越技術(shù)(LVRT)與風(fēng)電功率預(yù)測技術(shù)對實(shí)現(xiàn)高滲透率風(fēng)電并網(wǎng)的重要性,為評估含風(fēng)電供電系統(tǒng)的安全性提供科學(xué)的評判準(zhǔn)則。為建立合理的指標(biāo)體系評價風(fēng)電并網(wǎng)后的供電系統(tǒng)安全等級及采取合理的安全性評估指標(biāo)提供依據(jù)。接著提出了基于層次分析法的含風(fēng)電供電系統(tǒng)的安全性評估方案,為風(fēng)電并網(wǎng)條件下的供電系統(tǒng)安全分析及安全管理措施的制定提供依據(jù)。同時,針對高滲透率風(fēng)電并網(wǎng)引起的供電系統(tǒng)安全性問題,以內(nèi)蒙鄂爾多斯市為實(shí)例,采用層次分析法評估安全性等級,根據(jù)評估結(jié)果發(fā)現(xiàn)影響系統(tǒng)安全性的關(guān)鍵環(huán)節(jié),并提出了加強(qiáng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的一些方法,主要有：針對供電系統(tǒng)中電力設(shè)備可靠性問題,提出了基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力設(shè)備溫度預(yù)測方法,從而實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)電力設(shè)備的溫度預(yù)警機(jī)制,保證供電系統(tǒng)可靠運(yùn)行；針對電源側(cè)風(fēng)電出力預(yù)測精度較低的問題,提出了基于多種群遺傳算法(MPGA)優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)電功率預(yù)測算法,從而為制定合理的調(diào)度決策方案提供數(shù)據(jù)支撐；針對風(fēng)電并網(wǎng)后的供電系統(tǒng)調(diào)度問題,在探討傳統(tǒng)調(diào)度決策方法如機(jī)組組合的基礎(chǔ)上,引入了一種新型的含風(fēng)電供電系統(tǒng)的調(diào)度策略,即魯棒經(jīng)濟(jì)調(diào)度。最后,通過分析風(fēng)電并網(wǎng)后的安全隱患,從管理和技術(shù)兩方面提出了應(yīng)對風(fēng)電并網(wǎng)時的供電系統(tǒng)安全問題的措施,細(xì)分到政府、供電單位、風(fēng)電場等,為含高滲透率風(fēng)電的供電系統(tǒng)安全管理提供有效的對策與分析方法。 【關(guān)鍵詞】：項(xiàng)目管理 風(fēng)電并網(wǎng) 供電系統(tǒng) 安全評估
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 引言11-24
• 1.1 課題背景與研究意義11-16
• 1.1.1 我國風(fēng)電發(fā)展概況11
• 1.1.2 風(fēng)電消納現(xiàn)狀11-14
• 1.1.3 大停電事故14-16
• 1.1.4 研究意義16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-22
• 1.2.1 風(fēng)電并網(wǎng)對供電系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響16-17
• 1.2.2 復(fù)雜系統(tǒng)安全分析理論研究進(jìn)展17-18
• 1.2.3 復(fù)雜系統(tǒng)安全評估技術(shù)18-19
• 1.2.4 風(fēng)電功率預(yù)測技術(shù)19-20
• 1.2.5 風(fēng)電并網(wǎng)條件下的供電系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)調(diào)度20-22
• 1.3 本文的研究思路和框架22-24
• 第2章 風(fēng)電并網(wǎng)條件下供電系統(tǒng)安全管理現(xiàn)狀與問題24-43
• 2.1 供電系統(tǒng)安全管理24-26
• 2.1.1 供電系統(tǒng)安全管理的內(nèi)容24-25
• 2.1.2 供電系統(tǒng)安全管理體系25-26
• 2.1.3 供電系統(tǒng)安全管理的主要工作26
• 2.2 供電系統(tǒng)安全管理理論及評估技術(shù)26-29
• 2.2.1 供電系統(tǒng)安全管理理論26-28
• 2.2.2 供電系統(tǒng)安全評估技術(shù)28-29
• 2.3 風(fēng)電并網(wǎng)對供電系統(tǒng)穩(wěn)定的影響29-31
• 2.3.1 風(fēng)電并網(wǎng)對供電系統(tǒng)頻率穩(wěn)定的影響29-30
• 2.3.2 風(fēng)電并網(wǎng)對供電系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的影響30-31
• 2.3.3 風(fēng)機(jī)連鎖脫網(wǎng)事故與低電壓穿越技術(shù)LVRT31
• 2.4 風(fēng)電并網(wǎng)條件下供電系統(tǒng)安全管理遇到的新挑戰(zhàn)31-41
• 2.4.1 電力設(shè)備可靠性監(jiān)測31-33
• 2.4.2 風(fēng)電出力預(yù)測精度33-38
• 2.4.3 含風(fēng)電的供電系統(tǒng)調(diào)度策略38-41
• 2.5 本章小結(jié)41-43
• 第3章 基于層次分析法的風(fēng)電并網(wǎng)條件下供電系統(tǒng)安全評估43-52
• 3.1 含風(fēng)電的供電系統(tǒng)安全評估指標(biāo)體系構(gòu)建的基本原則43-44
• 3.2 安全評估指標(biāo)體系的構(gòu)建流程44
• 3.3 風(fēng)電并網(wǎng)下供電系統(tǒng)安全管理評估體系構(gòu)建44-46
• 3.3.1 電網(wǎng)安全穩(wěn)定性指標(biāo)44-46
• 3.3.2 設(shè)備安全綜合性指標(biāo)46
• 3.3.3 人員管理和培訓(xùn)指標(biāo)及輔助指標(biāo)46
• 3.4 基于層次分析法的含風(fēng)電供電系統(tǒng)安全性評估46-50
• 3.4.1 建立遞階層次結(jié)構(gòu)46-47
• 3.4.2 構(gòu)造判斷矩陣并賦值47-48
• 3.4.3 層次單排序與一致性檢驗(yàn)48-50
• 3.4.4 層次總排序與一致性檢驗(yàn)50
• 3.4.5 評估分析50
• 3.5 含風(fēng)電供電系統(tǒng)安全管理核心技術(shù)50-51
• 3.6 本章小結(jié)51-52
• 第4章 實(shí)證研究52-65
• 4.1 鄂爾多斯電網(wǎng)概況52-56
• 4.1.1 網(wǎng)架52-54
• 4.1.2 裝機(jī)總量、輸電線路及變電設(shè)備54-55
• 4.1.3 運(yùn)行概況55-56
• 4.2 基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電力設(shè)備溫度監(jiān)測56-57
• 4.2.1 電力設(shè)備溫度監(jiān)測56-57
• 4.2.2 實(shí)例分析57
• 4.3 基于MPGA優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)電功率預(yù)測算法57-59
• 4.3.1 MPGABP風(fēng)電功率預(yù)測技術(shù)57-59
• 4.4 含高滲透率風(fēng)電供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度策略59-64
• 4.4.1 含風(fēng)電的供電系統(tǒng)魯棒經(jīng)濟(jì)調(diào)度策略59-61
• 4.4.2 實(shí)例分析61-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 第5章 對策分析65-71
• 5.1 針對鄂爾多斯電網(wǎng)的安全管理建議65-67
• 5.1.1 專業(yè)管理方面65-66
• 5.1.2 設(shè)備管理方面66
• 5.1.3 技術(shù)監(jiān)督方面66-67
• 5.1.4 指標(biāo)管理方面67
• 5.2 風(fēng)電并網(wǎng)條件下供電系統(tǒng)安全管理的一般對策與建議67-71
• 第6章 總結(jié)71-72
• 參考文獻(xiàn)72-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文成果80

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風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性分析研究    張彥凱

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風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)電壓無功特性的影響    任玉保

計及風(fēng)電的輸電網(wǎng)無功優(yōu)化    鄧美玉

長線路弱電網(wǎng)情況下大型風(fēng)電場的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(英文)    袁小明;

大規(guī)模風(fēng)電接入對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性影響的研究    余洋;陳盈今;劉立卿;田海峰;

動態(tài)無功補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用綜述    夏祖華,沈斐,胡愛軍,童陸園

2003年國際若干停電事故思考    甘德強(qiáng),胡江溢,韓禎祥

可中斷負(fù)荷參與的備用市場帕累托優(yōu)化模型    葛炬;張粒子;

可中斷負(fù)荷參與輸電阻塞管理的模型與算法    李海英;李渝曾;張少華;

基于最優(yōu)潮流的停電模型及自組織臨界性分析    梅生偉;翁曉峰;薛安成;何飛;

大型風(fēng)電場對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響    遲永寧;王偉勝;劉燕華;戴慧珠;

大量風(fēng)電引入電網(wǎng)時的頻率控制特性    韓民曉;崔軍立;姚蜀軍;

異步風(fēng)電機(jī)組接入系統(tǒng)的小干擾穩(wěn)定及控制    關(guān)宏亮;遲永寧;戴慧珠;楊以涵;

如何破解風(fēng)電并網(wǎng)困局?    張嵐;

風(fēng)電并網(wǎng),關(guān)鍵在“網(wǎng)”    唐維;

國外風(fēng)電并網(wǎng)特點(diǎn)及對我國的啟示    周利鵬;高文韜;

基于相關(guān)機(jī)會規(guī)劃的風(fēng)電并網(wǎng)容量優(yōu)化分析    喬嘉賡;徐飛;魯宗相;閔勇;

2009年中國風(fēng)電并網(wǎng)獲大突破    

能源局雙管齊下 破解風(fēng)電并網(wǎng)    

風(fēng)電并網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)評價研究綜述    尹明;王成山;葛旭波;

風(fēng)電并網(wǎng),出路何在?    唐維;

大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)學(xué)術(shù)研討會在呼和浩特舉行    

國家能源大型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)研發(fā)(實(shí)驗(yàn))中心主要功能    

風(fēng)電并網(wǎng)對電網(wǎng)影響淺析    董曉青;李中;王強(qiáng);

風(fēng)電并網(wǎng)國標(biāo)6月實(shí)施多方改造進(jìn)入倒計時    

中國風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)世界首位發(fā)電量逾1000億千瓦時    劉長忠;

分布式小型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)在我國的技術(shù)可行性與投資經(jīng)濟(jì)性分析    徐學(xué)根;

分布式風(fēng)電并網(wǎng)管理及技術(shù)問題分析    何國慶;

國家能源局發(fā)布一季度全國風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行情況    

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

分散式風(fēng)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)問題分析    何國慶;

風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)研究    趙瑩;鄒亞麟;

風(fēng)電制氫——走出風(fēng)電并網(wǎng)困局    鄭爾歷;

科左中旗風(fēng)電并網(wǎng)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(biāo)準(zhǔn)擊破風(fēng)電并網(wǎng)難題    朱祝何

中國風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)居世界首位    記者 郭玉志　朱賢佳

去年風(fēng)電并網(wǎng)容量增長31.6%    劉瑾

我省新增風(fēng)電并網(wǎng)35萬千瓦    宋曉華

風(fēng)電并網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行國標(biāo)有望今年推出    許可新

全區(qū)風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)達(dá)500萬千瓦    記者 戴宏　通訊員 張德

支撐風(fēng)電并網(wǎng)調(diào)度管理    陳蒸 陳德鈞 戴禮豪

科左中旗實(shí)現(xiàn)百萬千瓦風(fēng)電并網(wǎng)發(fā)電    記者 郭洪申　通訊員 徐志民

風(fēng)電并網(wǎng)需建立市場化體制    中國可再生能源學(xué)會風(fēng)能專業(yè)委員會秘書長 秦海巖

大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的有功協(xié)調(diào)控制研究    何成明

風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)頻率響應(yīng)分析及控制策略研究    蔣望

低碳背景下大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)消納決策模型及方法研究    柴大鵬

隨機(jī)規(guī)劃理論在風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)分析中的應(yīng)用研究    雷亞洲

風(fēng)電并網(wǎng)電力系統(tǒng)充裕性決策模型和方法研究    凡鵬飛

風(fēng)電并網(wǎng)的無功優(yōu)化控制及其數(shù)模混合仿真研究    付超

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

大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)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(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)研究    陳霞

內(nèi)蒙古風(fēng)電并網(wǎng)管理評價體系及相關(guān)機(jī)制研究    鐘朋園

風(fēng)電并網(wǎng)條件下供電系統(tǒng)安全管理研究    李樹杰

含大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)多目標(biāo)清潔調(diào)度    張宇

風(fēng)電并網(wǎng)的外部性影響研究    張廣超

大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)考核與交易機(jī)制研究    高春杰

基于博弈論的中國風(fēng)電并網(wǎng)問題研究    陸洲

大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)后系統(tǒng)調(diào)頻備用優(yōu)化研究    劉清泉

中國風(fēng)電并網(wǎng)政策研究    金詩躍

風(fēng)電并網(wǎng)的最小抵制路徑研究    李檬

大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)穩(wěn)定性研究及調(diào)度方案設(shè)計    徐也童