考慮風電與負荷綜合效應的輸電網規(guī)劃

【摘要】：近年來,輸電網不確定性規(guī)劃研究從考慮負荷的波動性發(fā)展到考慮風電的隨機波動性,說明了負荷與風電的不確定性均對輸電網規(guī)劃結果有很大的影響。為了獲得更穩(wěn)健合理的規(guī)劃方案,本文對考慮風電與負荷綜合效應的輸電網規(guī)劃進行研究。 為探究輸電網規(guī)劃中處理不確定性的機理,本文以負荷波動為例,重點分析了區(qū)間規(guī)劃模型與概率規(guī)劃模型的輸電網規(guī)劃方法,通過對兩種規(guī)劃方法下的目標函數、約束條件、系統(tǒng)安全判別方法和求解算法等方面的深入探討,詳細的給出了兩種規(guī)劃方法在細節(jié)上的區(qū)別。算例結果說明在實際應用中概率模型比區(qū)間模型更加合理有效。 針對風電與負荷不確定性的共同影響,本文通過分析年負荷曲線和年風電曲線,提出了一種考慮風電與負荷綜合效應的輸電網規(guī)劃模型。模型中,通過對典型時刻的特征的分析形成代表全年波動情況的典型場景,并通過設置不同的N-1過載概率值得到滿足不同安全要求的電網規(guī)劃方案,以平衡規(guī)劃方案的經濟性和安全性。算例分析表明,本文提出的模型可以得到更穩(wěn)健、有效益的規(guī)劃方案。 基于對等效的年負荷持續(xù)曲線的處理,本文采用了需求側響應中的直接負荷控制,當系統(tǒng)達到負荷高峰的時候,直接消減高峰負荷；然后對傳統(tǒng)規(guī)劃模型進行了擴展,建立了需求側響應對輸電網規(guī)劃影響的分析方法,并進行了算例仿真。結果表明需求響應實施后不僅可以降低系統(tǒng)運行費用而且減少了投資費用。本文的分析說明需求側響應機制對系統(tǒng)產生積極影響,隨著電網智能化的發(fā)展,需求響應將有更廣闊的發(fā)展空間。 總之,本文考慮風電與負荷綜合效應的輸電網規(guī)劃方法和需求響應在輸電網規(guī)劃中的處理方法,將為充分、有效的利用風電和需求側資源提供新的思路和方法。 【關鍵詞】：風電 負荷 不確定性 綜合效應 輸電網規(guī)劃 需求側響應
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM715
【目錄】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第一章 緒論13-23
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 不確定性輸電網規(guī)劃的研究現狀14-18
• 1.2.1 基于多場景技術的電網規(guī)劃方法14-16
• 1.2.2 基于不確定性數學方法的電網規(guī)劃方法16-18
• 1.3 風電并網下的輸電網規(guī)劃研究現狀18-20
• 1.4 考慮需求側響應的輸電網規(guī)劃研究20-21
• 1.5 論文主要研究內容21-23
• 第二章 輸電網規(guī)劃中不確定性的處理方法23-34
• 2.1 負荷的參數估計23-24
• 2.2 規(guī)劃模型的比較24-27
• 2.2.1 考慮負荷不確定因素的輸電網靈活規(guī)劃24-25
• 2.2.2 區(qū)間負荷下的輸電靈活規(guī)劃模型25-26
• 2.2.3 兩種規(guī)劃模型的比較26-27
• 2.3 系統(tǒng)安全性判定方法的比較27-29
• 2.3.1 柔性約束條件27-28
• 2.3.2 區(qū)間負荷下的系統(tǒng)安全性判定方法28-29
• 2.4 模型的求解29-31
• 2.4.1 算法的比較29-30
• 2.4.2 初始種群的選取30
• 2.4.3 網絡連通性的校驗和冗余線路的剔除30-31
• 2.5 規(guī)劃結果的比較31-33
• 2.5.1 概率模型下對規(guī)劃結果的潮流檢驗31
• 2.5.2 區(qū)間模型下規(guī)劃結果的潮流檢驗31-32
• 2.5.3 對比結論32-33
• 2.6 本章小結33-34
• 第三章 考慮負荷和風電綜合效應的輸電網規(guī)劃34-55
• 3.1 風電波動的潮流分析34-40
• 3.1.1 風電出力模型34-35
• 3.1.2 直流潮流模型35-36
• 3.1.3 風電加在不同負荷節(jié)點上的影響分析36-37
• 3.1.4 六節(jié)點系統(tǒng)舉例分析37-40
• 3.2 風電出力和負荷的波動規(guī)律分析40-47
• 3.2.1 風電在多時間尺度上的不同特性40
• 3.2.2 負荷的時序特性40-41
• 3.2.3 年負荷曲線與風電曲線的生成41-42
• 3.2.4 時序負荷曲線與時序風電出力曲線42-43
• 3.2.5 縱向時刻的負荷與風電分析43-47
• 3.2.6 基于年負荷和年風電出力的場景提取方法47
• 3.3 考慮負荷和風電綜合效應的輸電網規(guī)劃47-50
• 3.3.1 輸電網規(guī)劃模型47-48
• 3.3.2 系統(tǒng)安全約束的處理48-50
• 3.3.3 求解步驟50
• 3.4 算例及分析50-54
• 3.4.1 Garver6節(jié)點測試系統(tǒng)50-51
• 3.4.2 18節(jié)點測試系統(tǒng)51-54
• 3.5 本章小結54-55
• 第四章 需求側響應對輸電網規(guī)劃的影響分析55-62
• 4.1 需求側響應55-56
• 4.2 分析方法56-57
• 4.2.1 輸電網規(guī)劃的基本模型56-57
• 4.2.2 需求響應的考慮57
• 4.3 求解步驟57-58
• 4.4 算例及分析58-61
• 4.4.1 負荷等級水平的劃分58-60
• 4.4.2 規(guī)劃結果的分析60-61
• 4.5 本章小結61-62
• 第五章 結論及展望62-64
• 參考文獻64-69
• 附錄69-72
• 致謝72-73
• 碩士學位期間所發(fā)表的論文及參與的項目73-74
• 學位論文評閱及答辯情況表74

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