考慮風(fēng)電不確定性成本的含風(fēng)電場(chǎng)群電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度

【摘要】：風(fēng)電作為一種最具規(guī)模的和開發(fā)潛力的可再生能源,在節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)等方面發(fā)揮著極其重要的作用。然而,隨著風(fēng)電基地的集約化建設(shè),同一地區(qū)的風(fēng)電場(chǎng)數(shù)量不斷增多,并網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,風(fēng)電功率的不確定性給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和調(diào)度計(jì)劃的制定帶來前所未有的挑戰(zhàn)。本文在現(xiàn)有成果的基礎(chǔ)上,致力于研究一種考慮風(fēng)速時(shí)空分布特性、風(fēng)電不確定性成本以及運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)約束的含風(fēng)電場(chǎng)群的電力系統(tǒng)短期優(yōu)化調(diào)度新方法。針對(duì)多維風(fēng)速聯(lián)合概率分布函數(shù)不易構(gòu)造的問題,引入Copula函數(shù)刻畫多維風(fēng)速的時(shí)空分布特性,并在此基礎(chǔ)上生成多維風(fēng)速的場(chǎng)景空間。為應(yīng)對(duì)風(fēng)電的不確定性對(duì)系統(tǒng)調(diào)度決策的影響,在優(yōu)化模型中將風(fēng)電計(jì)劃出力作為優(yōu)化變量并在目標(biāo)函數(shù)中將風(fēng)電的不確定性納入經(jīng)濟(jì)性考量,以協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性和安全性之間的矛盾。同時(shí),本文定義了線路過載、切負(fù)荷和棄風(fēng)等系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo),并基于機(jī)會(huì)約束規(guī)劃理論,建立了一定風(fēng)險(xiǎn)閥值下考慮系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)約束和不確定成本的非線性、多變量隨機(jī)優(yōu)化調(diào)度模型。提出一種基于場(chǎng)景運(yùn)算的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法,直觀地反映出系統(tǒng)運(yùn)行的潛在風(fēng)險(xiǎn)和薄弱環(huán)節(jié);結(jié)合改進(jìn)的粒子群爬山混合算法用于模型求解,提高了模型求解速度,并給出了系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)程度和系統(tǒng)最佳置信水平。以含2個(gè)鄰近風(fēng)電場(chǎng)的IEEE30節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為算例驗(yàn)證模型及算法的合理性和有效性。本文在經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型中融入風(fēng)險(xiǎn)管理的思想,解決了電力系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性之間的博弈問題,為調(diào)度人員權(quán)衡發(fā)電成本和系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)提供理論支持,有助于其制定得失均衡的調(diào)度計(jì)劃,降低系統(tǒng)的調(diào)度成本。 【關(guān)鍵詞】：優(yōu)化調(diào)度 風(fēng)電場(chǎng)群 Copula函數(shù) 不確定性成本 場(chǎng)景運(yùn)算 粒子群優(yōu)化算法
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM614;TM73
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景和意義9-10
• 1.2 相關(guān)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 多維風(fēng)速的時(shí)空分布特性研究10-12
• 1.2.2 含風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度建模研究12-13
• 1.2.3 風(fēng)電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型求解方法研究13-14
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 多維風(fēng)速的時(shí)空分布特性分析16-27
• 2.1 多維變量相關(guān)性測(cè)度16-18
• 2.1.1 皮爾森相關(guān)系數(shù)17
• 2.1.2 肯德爾秩相關(guān)系數(shù)17-18
• 2.2 基于Copula函數(shù)模型的多維風(fēng)速時(shí)空分布特性分析18-25
• 2.2.1 Copula函數(shù)定義18-19
• 2.2.2 Copula函數(shù)類型19-22
• 2.2.3 Copula模型構(gòu)建方法22-25
• 2.3 本章小結(jié)25-27
• 第3章 含風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度建模27-37
• 3.1 機(jī)會(huì)約束規(guī)劃27-28
• 3.2 系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)建模28-31
• 3.3 含風(fēng)電場(chǎng)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型31-36
• 3.3.1 確定性成本建模32-33
• 3.3.2 風(fēng)電不確定性成本建模33-34
• 3.3.3 風(fēng)電不確定性成本系數(shù)的厘定34-35
• 3.3.4 目標(biāo)函數(shù)35
• 3.3.5 約束條件35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第4章 優(yōu)化模型的處理及求解37-47
• 4.1 基于場(chǎng)景運(yùn)算的機(jī)會(huì)約束條件處理37-39
• 4.1.1 場(chǎng)景化理論37-38
• 4.1.2 基于場(chǎng)景運(yùn)算的系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估38-39
• 4.2 基于凝聚函數(shù)的模型光滑處理39-40
• 4.3 基于粒子群優(yōu)化算法的模型求解40-46
• 4.3.1 經(jīng)典PSO算法基本原理40-42
• 4.3.2 改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法42-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第5章 算例結(jié)果與分析47-56
• 5.1 算例分析47-49
• 5.2 風(fēng)速相關(guān)性對(duì)調(diào)度結(jié)果的影響49-50
• 5.3 風(fēng)險(xiǎn)閥值對(duì)優(yōu)化結(jié)果的影響50-51
• 5.4 不確定成本系數(shù)對(duì)優(yōu)化結(jié)果的影響51-52
• 5.5 不確定成本與風(fēng)電計(jì)劃出力的關(guān)系52-53
• 5.6 不同計(jì)算方法對(duì)比分析53-54
• 5.7 本章小結(jié)54-56
• 結(jié)論56-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果63-64
• 致謝64-65
• 作者簡(jiǎn)介65

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庫區(qū)泥沙淤積對(duì)梯級(jí)水電站群優(yōu)化調(diào)度影響研究    彭清娥;黃爾;劉興年;

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SCADA系統(tǒng)在供水優(yōu)化調(diào)度中的應(yīng)用    殷傳斌;趙新華;惠楊楊;

復(fù)雜巨型混聯(lián)水電調(diào)度系統(tǒng)負(fù)荷分配方法研究    楊侃;鄭姣;陳靜;

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梯級(jí)水電系統(tǒng)發(fā)電優(yōu)化調(diào)度研究及應(yīng)用    劉雙全

小水電群智能優(yōu)化調(diào)度方法及系統(tǒng)開發(fā)    羅云霞

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考慮風(fēng)電不確定性成本的含風(fēng)電場(chǎng)群電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度    王京波

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