大規(guī)模風(fēng)電接入后電力系統(tǒng)的魯棒調(diào)峰研究

【摘要】：為解決能源緊缺和環(huán)境污染問(wèn)題,風(fēng)力發(fā)電以其無(wú)污染、資源豐富等優(yōu)勢(shì)而得到快速發(fā)展。然而,由于風(fēng)能受不斷變化的天氣條件影響,風(fēng)力發(fā)電表現(xiàn)出很強(qiáng)的間歇性、隨機(jī)性、反調(diào)峰特性。隨著風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng),風(fēng)電功率的不確定性會(huì)使系統(tǒng)調(diào)峰難度增加,甚至威脅到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行?？紤]到魯棒優(yōu)化方法無(wú)需假設(shè)隨機(jī)變量的分布函數(shù),且優(yōu)化結(jié)果的穩(wěn)定性好。因此,本文基于魯棒優(yōu)化理論研究了大規(guī)模風(fēng)電接入后電力系統(tǒng)的調(diào)峰問(wèn)題。風(fēng)電大規(guī)模接入會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的調(diào)峰需求大幅增加,抽水蓄能機(jī)組具有良好的調(diào)峰特性,為此建立考慮抽水蓄能的電力系統(tǒng)調(diào)峰模型。采用原始-對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法對(duì)該模型進(jìn)行求解?；贏MPL仿真平臺(tái),以改進(jìn)的IEEE-14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行算例分析,算例表明抽水蓄能機(jī)組參與出力分配后會(huì)使系統(tǒng)等效負(fù)荷峰谷差率變小,減少了負(fù)荷高峰時(shí)段機(jī)組的開(kāi)機(jī)數(shù)量,降低了系統(tǒng)的運(yùn)行成本?？紤]風(fēng)力發(fā)電的隨機(jī)特性,將風(fēng)電功率的估計(jì)值與實(shí)際值之間的偏差定義為風(fēng)電擾動(dòng)功率?；隰敯魞?yōu)化理論,以盒式不確定集刻畫(huà)風(fēng)電功率的擾動(dòng)范圍,構(gòu)建計(jì)及不確定風(fēng)電出力的線路安全約束,由此提出考慮不確定風(fēng)電功率的電力系統(tǒng)盒式魯棒調(diào)峰模型。運(yùn)用對(duì)偶原理簡(jiǎn)化該模型,將其轉(zhuǎn)化為可計(jì)算的確定性非線性規(guī)劃問(wèn)題。最后,以改進(jìn)的IEEE-14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行算例分析,算例表明當(dāng)風(fēng)電功率的擾動(dòng)范圍增大到一定程度時(shí),為保證線路的運(yùn)行安全,機(jī)組需重新分配出力,致使系統(tǒng)運(yùn)行成本增加。進(jìn)一步考慮負(fù)荷的隨機(jī)性,基于魯棒優(yōu)化理論,以盒式不確定集刻畫(huà)負(fù)荷和風(fēng)電功率的擾動(dòng)范圍,構(gòu)建計(jì)及不確定負(fù)荷和風(fēng)電功率的線路安全約束,進(jìn)而提出考慮不確定負(fù)荷和風(fēng)電功率的電力系統(tǒng)盒式魯棒調(diào)峰模型。并通過(guò)仿真計(jì)算得到了取不同風(fēng)電功率和負(fù)荷的擾動(dòng)范圍時(shí)各機(jī)組出力情況和系統(tǒng)運(yùn)行成本,從而為風(fēng)電并網(wǎng)后電力系統(tǒng)的調(diào)峰問(wèn)題提供了重要參考。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電 系統(tǒng)調(diào)峰 魯棒優(yōu)化 抽水蓄能電站
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TM614

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