基于條件風險方法的含風電電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度研究

【摘要】：隨著能源短缺和環(huán)境污染問題的日益凸顯,風電等新能源以其污染小和技術(shù)較成熟的優(yōu)勢成為了傳統(tǒng)發(fā)電方式的有益補充。雖然風電是無需燃料成本的清潔可再生能源,但是,風電出力的不確定性給電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度帶來新的挑戰(zhàn)。因此,利用處理隨機問題的方法研究含風電場的電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度具有重要意義。 首先闡述了國內(nèi)外風電的發(fā)展情況,以及風電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度帶來的影響,從確定性和不確定性的角度分析了含風電系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度問題的研究現(xiàn)狀,并對處理不確定性問題的方法做了詳細的介紹和比較。其次根據(jù)風速的不確定性以及風速和風電功率之間的關(guān)系,分別建立了風速以及風電功率概率分布模型。由于風電不確定性所引起的風電計劃出力與實際風電出力之間的偏差,采取懲罰方式考慮偏差產(chǎn)生的成本,作為高估和低估實際風電出力的懲罰成本計入經(jīng)濟調(diào)度總目標,從而構(gòu)建了經(jīng)濟調(diào)度模型。以IEEE30節(jié)點系統(tǒng)為計算實例,分析高估和低估風電的成本系數(shù)對系統(tǒng)總成本和風電計劃出力的影響,并通過改變Weibull分布的尺度參數(shù)觀察風電計劃出力的變化情況。 為了進一步研究不確定性對系統(tǒng)成本不同程度的影響,在以上模型的基礎上,引入條件風險(Conditional Value-at-Risk, CVaR)方法,并用之刻畫高估和低估風電出力的懲罰成本,從而構(gòu)建了電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的新模型。模型中對風電計劃出力的處理方法是將風電計劃出力作為優(yōu)化變量,并定義高估和低估風電出力的懲罰成本函數(shù),采用凝聚函數(shù)法對懲罰成本函數(shù)的極大值問題進行光滑化處理,從而變換為連續(xù)可微的凸函數(shù)；由于描述實際風電功率概率密度函數(shù)的積分解析表達式難以求解,故利用蒙特卡洛隨機模擬方法對隨機變量離散取點來取代風電功率概率密度函數(shù)的積分表達式,引入輔助變量,將其轉(zhuǎn)換為凸規(guī)劃模型,從而簡化模型的計算。 同樣以IEEE30節(jié)點系統(tǒng)為例,通過分析比較以上兩種方法的調(diào)度結(jié)果,采取條件風險方法時,調(diào)度決策者可以通過調(diào)節(jié)不同置信水平制定合理的經(jīng)濟調(diào)度方案；在一定的置信水平下,系統(tǒng)總發(fā)電成本和風電計劃出力的變化與高估、低估風電成本系數(shù)等因素相關(guān),調(diào)度決策者可以此作為理論依據(jù),根據(jù)實際需求來設置相關(guān)參數(shù),合理安排風電機組和其他常規(guī)機組的出力計劃。該結(jié)果體現(xiàn)了條件風險刻畫方法在電力系統(tǒng)中應用的有效性和可行性,此方法可作為解決含風電系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度問題一種新的隨機處理方法。 【關(guān)鍵詞】：電力系統(tǒng) 經(jīng)濟調(diào)度 風電計劃出力 條件風險 懲罰成本
【學位授予單位】：長沙理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：F426.61;F224
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景和意義10-13
• 1.1.1 國內(nèi)外風電發(fā)展概況10-12
• 1.1.2 風電并網(wǎng)對系統(tǒng)調(diào)度的影響12-13
• 1.2 含風電系統(tǒng)的經(jīng)濟調(diào)度研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 含風電系統(tǒng)的經(jīng)濟調(diào)度建模方法研究13-14
• 1.2.2 含風電系統(tǒng)的經(jīng)濟調(diào)度求解方法研究14-15
• 1.3 本文的主要工作15-17
• 第二章 不確定性問題的方法研究17-27
• 2.1 機會約束規(guī)劃方法17-18
• 2.2 CVaR與VaR方法的對比研究18-23
• 2.2.1 CVaR方法18-22
• 2.2.2 CVaR與VaR的比較22-23
• 2.3 機會約束方法與CVaR方法的對比23-26
• 2.3.1 計算的復雜程度對比23-25
• 2.3.2 在電力領域的應用對比25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 計及風電不確定性的電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度27-39
• 3.1 風電的不確定性模型27-30
• 3.1.1 風電場的輸出功率27-28
• 3.1.2 風速及風電功率的不確定性模型28-30
• 3.2 含風電系統(tǒng)的經(jīng)濟調(diào)度常用模型30-33
• 3.3 基于風電概率分布的經(jīng)濟調(diào)度模型33-38
• 3.3.1 模型的建立33-34
• 3.3.2 模型的變換34-35
• 3.3.3 算例仿真及結(jié)果分析35-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第四章 基于條件風險方法的電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度39-50
• 4.1 懲罰成本及其條件風險值39-42
• 4.1.1 懲罰成本函數(shù)39-40
• 4.1.2 懲罰成本條件風險值40-42
• 4.2 計及懲罰成本條件風險值的經(jīng)濟調(diào)度模型42-43
• 4.3 模型的計算43-45
• 4.3.1 模型的光滑化處理43-44
• 4.3.2 計算步驟44-45
• 4.4 算例仿真及結(jié)果分析45-48
• 4.4.1 基本參數(shù)45-46
• 4.4.2 計算方案及結(jié)果分析46-48
• 4.5 本章小結(jié)48-50
• 結(jié)論與展望50-52
• 參考文獻52-56
• 致謝56-57
• 附錄A 攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄57-58
• 附錄B 攻讀碩士學位期間參加的相關(guān)課題58

您可以在本站搜索以下學術(shù)論文文獻來了解更多相關(guān)內(nèi)容

VaR在投資組合應用中存在的缺陷與CVaR模型    林輝,何建敏

大規(guī)模風電并網(wǎng)條件下的電力系統(tǒng)調(diào)度    孟祥星;王宏;

基于隨機模擬粒子群算法的含風電場電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度    江岳文;陳沖;溫步瀛;

基于CVaR風險計量指標的發(fā)電商投標組合策略及模型    王壬,尚金成,馮旸,周曉陽,張勇傳,游義剛

含風電場電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的模糊建模及優(yōu)化算法    陳海焱;陳金富;段獻忠;

基于分位數(shù)的CVaR方法在水電多風險分析中的應用    劉嘉佳;劉俊勇;田立峰;張力;都亮;

考慮負荷和風電出力不確定性的輸電系統(tǒng)機會約束規(guī)劃    于晗;鐘志勇;黃杰波;張建華;

計及風電功率不確定性的經(jīng)濟調(diào)度問題求解方法    張昭遂;孫元章;李國杰;程林;林今;

蒙特卡洛法在評估電力系統(tǒng)可靠性中的應用    別朝紅,王錫凡

風電對電力系統(tǒng)運行的價值分析    雷亞洲,王偉勝,印永華,戴慧珠

機會約束規(guī)劃在輸電系統(tǒng)規(guī)劃中的應用研究    楊寧

含風電場的電力系統(tǒng)動態(tài)經(jīng)濟調(diào)度問題研究    周瑋

條件風險價值（CVaR）在投資組合理論中的應用研究    鞏前錦

基于機會約束規(guī)劃的發(fā)電公司的風險報價    高春鳳

風力發(fā)電對電網(wǎng)的影響研究    刁瑞盛

一類隨機機會約束規(guī)劃的算法及應用研究    麻倩倩

基于改進粒子群算法的配電網(wǎng)電壓無功優(yōu)化控制    賈德香;韓凈;

模糊支持向量機在糧食安全預警中的應用    蘇發(fā)慧;

基于管徑的管道輸水灌溉管網(wǎng)優(yōu)化設計    韋忠良;崔斌;

基于Monte Carlo模擬流量變異性對灌水質(zhì)量影響的評價    陳云武;朱春光;

基于小波分析與神經(jīng)網(wǎng)絡的風電場短期風速預測    儲茂得;周松林;

模糊需求下批量生產(chǎn)優(yōu)化模型    張琳;李海燕;王莉;

基于電力系統(tǒng)供電成本模型的風電場經(jīng)濟性分析    常帥帥;劉金平;

旅客交通方式選擇行為的模糊機會約束規(guī)劃模型    劉衛(wèi)果,胡思繼

風速變化的并網(wǎng)型風電場故障分析    李鳳婷;晁勤;

基于馬爾科夫與蒙特卡羅仿真的導彈裝備備件需求量預測    徐廷學;杜峻名;藍天;

風電場相關(guān)性對節(jié)點電價影響的仿真研究    潘雄;周明;孔曉民;吳玥;

風電場相關(guān)性對節(jié)點電價影響的仿真研究    潘雄;周明;孔曉民;吳明;

電力市場條件下省級電網(wǎng)公司購電優(yōu)化及輔助決策支持系統(tǒng)研究    韓英豪;

發(fā)展可再生能源和新能源與必須深層次思考的幾個科學問題——非化石能源發(fā)展的必由之路    滕吉文;張永謙;阮小敏;

模糊關(guān)系規(guī)劃概述    楊吉會;

金融市場風險度量模型演變研究    吳水亭;徐揚;

江蘇沿海灘涂資源利用研究    陳君;張長寬;

基于CVaR的可中斷負荷管理決策模型    安學娜;張少華;王晛;

Calculation Method of Active Power Output of Wind Farms Connected to Grids based on FRC    

基于相似日聚類的徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡風速預測方法    朱鋒;周瑋;孫輝;

分布式電源的概率建模及其對電力系統(tǒng)的影響    王敏

考慮分布式發(fā)電的配電網(wǎng)綜合負荷建模方法研究    錢軍

第三方物流配送車輛路徑問題模型及算法研究    彭北青

電力市場條件下的工程和金融風險評估及規(guī)避    趙珊珊

電網(wǎng)可靠性評估方法及可靠性基礎理論研究    汪隆君

基于內(nèi)外圈協(xié)同優(yōu)化策略的間歇化工過程不確定性調(diào)度研究    孔令啟

綜合運輸通道客運結(jié)構(gòu)優(yōu)化理論與方法研究    李艷紅

基于或有權(quán)益方法的中國上市商業(yè)銀行風險研究    孫潔

激勵政策下發(fā)電企業(yè)可再生能源戰(zhàn)略投資研究    俞萍萍

非并網(wǎng)風電直供系統(tǒng)方案設計及控制策略研究    劉慧芳

吉林省洮南風電場選址及長遠發(fā)展分析    陳海清

大型風力機葉片的外形設計與數(shù)值模擬分析    魏義利

基于解析法的大規(guī)模供電系統(tǒng)及電壓驟降的可靠性評估    劉秋明

模糊線性規(guī)劃理論的模糊結(jié)構(gòu)元解法研究    趙海坤

考慮風速隨機性的風電場電壓相關(guān)問題的研究    周志飛

基于魯棒優(yōu)化的電量分配模型的研究    陳洋洋

風電價格政策分析及其評價    裴小妮

分岔理論在風電系統(tǒng)電壓穩(wěn)定分析中的應用    許珊珊

基于成本效益分析的分布式電源規(guī)劃    韓磊

基于魯棒優(yōu)化的POOL模式下的發(fā)電商自調(diào)度研究    文強

VAR模型及其在投資組合中的應用    景乃權(quán),陳姝

VaR在投資組合應用中存在的缺陷與CVaR模型    林輝,何建敏

考慮合約市場和日前市場共同風險的發(fā)電商報價策略分析    劉利;張新華;童小嬌;

VaR在項目風險管理中的應用    李輝

大規(guī)模風電并網(wǎng)條件下的電力系統(tǒng)調(diào)度    孟祥星;王宏;

動態(tài)優(yōu)化調(diào)度積留量法的基本理論──動態(tài)負荷瓶頸序列與臨界緊段落分析    韓學山，柳焯

動態(tài)優(yōu)化調(diào)度積留量法的基本理論──緊段落與準備段落的分析    韓學山，趙國梁，柳焯

動態(tài)優(yōu)化調(diào)度積留量法的基本理論──動態(tài)優(yōu)化調(diào)度的解耦求解模型    韓學山，徐志勇，柳焯

粒子群-神經(jīng)網(wǎng)絡混合算法在三相整流電路故障診斷中的應用    蔡金錠;付中云;

應用粒子群優(yōu)化算法求解可用輸電能力    郭遠帆;楊峰;董朝霞;

新型直流輸電及其相關(guān)技術(shù)研究    張桂斌

變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)運行與控制研究    劉其輝

江蘇沿海風電開發(fā)的可行性分析    劉海東

基于動態(tài)規(guī)劃法的日發(fā)電計劃及不同報價曲線研究    白長波

加強技術(shù)改造 努力節(jié)約電能    

京津唐電網(wǎng)的經(jīng)濟調(diào)度與方法簡介    洪柏川;于爾鏗;

渡口系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度計劃編制程序    范海峰;黃建軍;

應用網(wǎng)絡法實現(xiàn)多地區(qū)大電力系統(tǒng)的經(jīng)濟調(diào)度    駱濟壽

根據(jù)農(nóng)網(wǎng)負荷變化實行經(jīng)濟調(diào)度    王壽海;

水火電廠混合系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的解析算式    李文沅,秦翼鴻

網(wǎng)流技術(shù)的不良狀態(tài)校正法用于安全有功經(jīng)濟調(diào)度    朱繼忠,徐國禹

用網(wǎng)絡規(guī)劃法進行事故自動選擇    徐國禹,朱繼忠

對1985年～1987年甘肅水電站的經(jīng)濟調(diào)度及合理運用的分析和認識    蘭懷禮

B系數(shù)火電等值法水火電系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度    董曉飛,強金龍

電網(wǎng)經(jīng)濟運行的措施    何永恒;

節(jié)能調(diào)度與經(jīng)濟調(diào)度的異同分析    鐘寧;

滿足電力系統(tǒng)運行優(yōu)化要求的汽機雙環(huán)控制    陳小虎;柳焯;于達仁;徐基豫;

依靠調(diào)度自動化系統(tǒng)實施經(jīng)濟調(diào)度的幾點做法    方升;

基于典型運行方式的成都電網(wǎng)電壓無功最優(yōu)控制    何東;汪康康;段登偉;韓亮;楊坤;孟鈞;

電壓穩(wěn)定約束下電力大系統(tǒng)在線ATC計算和經(jīng)濟調(diào)度模型    趙金利;余貽鑫;樊季超;賈宏杰;

電網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度與電網(wǎng)自動化    胡景生;

淺談古田溪梯級水庫經(jīng)濟調(diào)度    阮宏華;

淺談沙溪流域電站發(fā)電經(jīng)濟調(diào)度    潘金盛;

大規(guī)模風電并網(wǎng)的經(jīng)濟調(diào)度決策算法    王粵;栗然;崔天寶;

三因素影響電力經(jīng)濟調(diào)度    中央財經(jīng)大學中國發(fā)展和改革研究院研究員 張安華

全市上半年工業(yè)經(jīng)濟調(diào)度會召開    記者 阮桑桑

全市工業(yè)經(jīng)濟調(diào)度會召開    記者 李颯

全市開放型經(jīng)濟調(diào)度會舉行    余君 記者 王小剛

加強工業(yè)經(jīng)濟調(diào)度 切實做好千百十工程    記者 武春暉

全市工業(yè)經(jīng)濟調(diào)度會要求 高限過七五 決戰(zhàn)四季度    記者 張君

節(jié)能變革呼喚電力經(jīng)濟調(diào)度    本報記者 楊雅潔

江蘇以經(jīng)濟調(diào)度助力綠色GDP    記者 陸文輝 張耀平 劉啟明

調(diào)整發(fā)電調(diào)度規(guī)則 實施節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟調(diào)度    發(fā)訊

調(diào)度規(guī)劃調(diào)整端倪已現(xiàn)    雅潔

交直流并聯(lián)輸電系統(tǒng)動態(tài)安全域及其臨界割集表示    樊紀超

多目標進化算法及其在電力系統(tǒng)中的應用研究    張鵬翔

電力市場中的機組組合理論研究    張利

電力市場目標模式研究    梁志宏

市場環(huán)境中的電能交易模型及算法研究    孔祥玉

機組組合理論與算法研究    楊朋朋

電力市場環(huán)境下的在線靜態(tài)電壓穩(wěn)定評估    隨慧斌

量子行為粒子群優(yōu)化算法研究    孫俊

綠色發(fā)電調(diào)度模式和模型研究    謝國輝

基于投影能量函數(shù)理論的暫態(tài)穩(wěn)定分析與控制方法研究    孫聞

基于魯棒優(yōu)化的含風電場安全經(jīng)濟調(diào)度研究    唐民

200MW機組循環(huán)泵技術(shù)改造及經(jīng)濟調(diào)度研究    席愛民

火電廠機組經(jīng)濟調(diào)度算法設計與分析研究    張婷婷

風險約束下考慮可中斷負荷和閥點效應的安全經(jīng)濟調(diào)度    陳明

風能微網(wǎng)式發(fā)電的經(jīng)濟調(diào)度和管理模型研究    王素花

甘肅電網(wǎng)黃河梯級水電站短期經(jīng)濟調(diào)度研究    行舟

地區(qū)電網(wǎng)的在線無功優(yōu)化    魏海濤

加速遺傳算法在鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水系統(tǒng)給水管網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度中的應用    葛軍

電壓穩(wěn)定域的可視化及其應用    趙金利

考慮機組組合和經(jīng)濟調(diào)度的電力系統(tǒng)輸電能力計算    張耀先