考慮風(fēng)電相關(guān)性的多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃方法研究

【摘要】：風(fēng)力發(fā)電具有隨機(jī)性、波動(dòng)性、間歇性等特點(diǎn),給電力系統(tǒng)規(guī)劃增添了新的不確定因素。目前,我國(guó)已規(guī)劃建設(shè)八個(gè)千萬(wàn)千瓦級(jí)風(fēng)電基地,大規(guī)模集中接入將對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生重大影響,為電網(wǎng)規(guī)劃帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。如何恰當(dāng)?shù)乜紤]風(fēng)電不確定性和相關(guān)性對(duì)電網(wǎng)規(guī)劃的影響,模擬含大規(guī)模風(fēng)電的電力系統(tǒng)未來(lái)運(yùn)行狀態(tài),并建立大規(guī)模新能源接入條件下的電網(wǎng)規(guī)劃評(píng)價(jià)指標(biāo),是目前進(jìn)行電網(wǎng)規(guī)劃著重考慮的問(wèn)題?；谏鲜霰尘?本文考慮風(fēng)電相關(guān)性的多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃展開(kāi)了以下研究：建立了考慮風(fēng)速相關(guān)性的多風(fēng)電場(chǎng)隨機(jī)出力模型。介紹了風(fēng)頻分布模型參數(shù)估計(jì)方法。利用相關(guān)系數(shù)矩陣,采用逆Nataf變換建立了風(fēng)速相關(guān)性模型,并結(jié)合數(shù)據(jù),對(duì)模型進(jìn)行分析驗(yàn)證,為后續(xù)的電網(wǎng)規(guī)劃內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。基于半不變量法的概率潮流和機(jī)會(huì)約束規(guī)劃,綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、電網(wǎng)負(fù)載均衡度、環(huán)保效應(yīng)3個(gè)指標(biāo),構(gòu)建了考慮風(fēng)速相關(guān)性的含風(fēng)電場(chǎng)多目標(biāo)電網(wǎng)優(yōu)化規(guī)劃模型。以線路的投資成本反映經(jīng)濟(jì)性,以線路負(fù)載率方差刻畫(huà)電網(wǎng)負(fù)載均衡度,以最小C02排放量表征環(huán)境效益,研究風(fēng)速相關(guān)性對(duì)于各目標(biāo)分量及規(guī)劃方案的影響。針對(duì)多目標(biāo)問(wèn)題優(yōu)化求解,提出了一種改進(jìn)NSGA-Ⅱ算法,該算法采用控制參數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整策略,提高了算法的全局搜索性能。最終采用基于熵的序數(shù)偏好方法對(duì)最優(yōu)解集進(jìn)行排序,給出決策方案。最后進(jìn)行了算例仿真驗(yàn)證,研究結(jié)果表明,風(fēng)速相關(guān)性對(duì)目標(biāo)分量有重要的影響,考慮風(fēng)速相關(guān)性能夠給出更準(zhǔn)確的電網(wǎng)規(guī)劃方案。結(jié)合新能源并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響分析,考慮新能源發(fā)電和電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展,對(duì)傳統(tǒng)的電網(wǎng)規(guī)劃效益評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行梳理,提出大規(guī)模新能源集中接入條件下的電網(wǎng)規(guī)劃需要考慮的一些新的指標(biāo)。采用遞階層次結(jié)構(gòu),從可靠性、經(jīng)濟(jì)性、優(yōu)良性和協(xié)調(diào)性四個(gè)方面,建立了考慮大規(guī)模新能源發(fā)展的電網(wǎng)規(guī)劃效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。最后基于分層評(píng)價(jià)法,研究了規(guī)劃方案評(píng)價(jià)體系的配置方法,為電網(wǎng)規(guī)劃的投資決策提供科學(xué)依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：大規(guī)模風(fēng)電 風(fēng)電相關(guān)性 多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM715
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 課題研究目的和意義10-11
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.1 含風(fēng)電場(chǎng)的電網(wǎng)規(guī)劃研究進(jìn)展11-12
• 1.3.2 電網(wǎng)規(guī)劃求解方法12-13
• 1.3.3 考慮風(fēng)速相關(guān)性的多風(fēng)電場(chǎng)隨機(jī)出力模型的研究13
• 1.3.4 電網(wǎng)規(guī)劃評(píng)價(jià)指標(biāo)體系13
• 1.4 本文的研究思路13-16
• 第2章 風(fēng)速相關(guān)性建模及概率潮流計(jì)算16-31
• 2.1 概述16-18
• 2.2 風(fēng)速頻率分布模型18-19
• 2.2.1 風(fēng)速頻率的隨機(jī)分布18
• 2.2.2 風(fēng)頻分布模型的參數(shù)估計(jì)18-19
• 2.3 風(fēng)速相關(guān)性模型19-22
• 2.3.1 單風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速模擬20
• 2.3.2 考慮相關(guān)性的多風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速模擬20-22
• 2.4 電力系統(tǒng)直流概率潮流模型22-28
• 2.4.1 風(fēng)電場(chǎng)有功出力的概率分布24-25
• 2.4.2 基于半不變量的概率直流潮流計(jì)算方法25-28
• 2.5 算例分析28-30
• 2.5.1 風(fēng)頻分布模型對(duì)比驗(yàn)證28
• 2.5.2 考慮風(fēng)速相關(guān)性的多風(fēng)電場(chǎng)總出力驗(yàn)證28-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 第3章 含大規(guī)模風(fēng)電基地的多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃方法31-49
• 3.1 概述31
• 3.2 PARETO多目標(biāo)優(yōu)化31-33
• 3.2.1 Pareto多目標(biāo)最優(yōu)基本概念31-32
• 3.2.2 Pareto多目標(biāo)最優(yōu)相關(guān)定義32-33
• 3.3 含大規(guī)模風(fēng)電的多目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃模型33-35
• 3.4 基于非支配排序的多目標(biāo)優(yōu)化算法35-40
• 3.4.1 非支配排序多目標(biāo)優(yōu)化算法35-36
• 3.4.2 改進(jìn)措施36-37
• 3.4.3 基于熵序數(shù)偏好的決策方法37-40
• 3.5 算例分析40-48
• 3.5.1 IEEE-24節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)40-42
• 3.5.2 我國(guó)某區(qū)域?qū)嶋H算例42-48
• 3.6 本章小結(jié)48-49
• 第4章 含大規(guī)模風(fēng)電的電網(wǎng)規(guī)劃評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究49-66
• 4.1 電網(wǎng)規(guī)劃評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立思路49-51
• 4.1.1 指標(biāo)體系設(shè)計(jì)原則49-50
• 4.1.2 指標(biāo)體系構(gòu)建方法50-51
• 4.2 電網(wǎng)規(guī)劃評(píng)價(jià)指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)51-55
• 4.2.1 指標(biāo)體系總體框架51-53
• 4.2.2 指標(biāo)體系構(gòu)成53-55
• 4.3 電網(wǎng)規(guī)劃評(píng)價(jià)指標(biāo)定義、計(jì)算方法55-62
• 4.3.1 可靠性指標(biāo)55-59
• 4.3.2 經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)59-60
• 4.3.3 優(yōu)良性指標(biāo)60-61
• 4.3.4 協(xié)調(diào)性指標(biāo)61-62
• 4.4 電網(wǎng)規(guī)劃方案評(píng)價(jià)指標(biāo)體系配置方法62-65
• 4.4.1 層次分析法(AHP)62-63
• 4.4.2 算例分析63-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第5章 結(jié)論與展望66-68
• 5.1 主要研究結(jié)論66-67
• 5.2 研究展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文及其他成果72-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作73-74
• 致謝74

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