風(fēng)電與水電聯(lián)合調(diào)度問題研究

【摘要】：隨著全球變暖和空氣污染等問題的日益突出,各國對清潔能源的需求也愈加迫切。目前大部分電力系統(tǒng)中,水電和風(fēng)電是最常利用的兩種可再生能源,也是最成熟且達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用規(guī)模的可再生能源。近年來,風(fēng)電裝機(jī)容量快速增長,風(fēng)電已成為重要的分布式和輔助性能源,其對能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境影響巨大。風(fēng)能具有潔凈、易取得、容量高等優(yōu)點(diǎn),能夠很好地滿足當(dāng)前社會的需求,但風(fēng)電資源具有間歇性、難預(yù)測性等特點(diǎn),并且高度依賴于環(huán)境和氣象條件,這使得風(fēng)電功率很難滿足電網(wǎng)并網(wǎng)的要求。水電具有發(fā)電資源成本低、調(diào)節(jié)靈活等優(yōu)點(diǎn),但其出力受到水庫參數(shù)和水源等因素限制。風(fēng)電與水電在時(shí)空和技術(shù)特性上存在良好的互補(bǔ)性,水電為風(fēng)電提供容量的補(bǔ)償,風(fēng)電為水電提供電量上的支撐。因此,在未來電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效益中,風(fēng)電和水電聯(lián)合運(yùn)行具有重大的意義。本文針對風(fēng)電接入對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的沖擊,基于風(fēng)電與水電的互補(bǔ)特性,對含風(fēng)電系統(tǒng)的備用優(yōu)化、風(fēng)電水電有功協(xié)調(diào)調(diào)度和相應(yīng)調(diào)度模擬軟件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)做了深入研究,主要內(nèi)容有:(1)對風(fēng)力發(fā)電與水力發(fā)電基礎(chǔ)知識進(jìn)行了廣泛的文獻(xiàn)研究,利用雙參數(shù)Weibull風(fēng)速函數(shù)描述了風(fēng)電場風(fēng)速模型;進(jìn)而,推導(dǎo)出風(fēng)電場風(fēng)電功率的分布特性。針對當(dāng)前實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況,建立了常規(guī)的蓄水式水電站的數(shù)學(xué)模型。從技術(shù)特性和季節(jié)特性上分析了風(fēng)電與水電的互補(bǔ)特性,為后續(xù)工作奠定了理論基礎(chǔ)。(2)針對含風(fēng)電系統(tǒng)的備用優(yōu)化問題,提出了基于風(fēng)速概率的方法,建立了含風(fēng)電系統(tǒng)備用優(yōu)化模型。該模型不需要考慮風(fēng)速的時(shí)序性,具有較強(qiáng)的通用性。針對風(fēng)電接入系統(tǒng)使備用增加,同時(shí)考慮到水電機(jī)組調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn),提出了風(fēng)電與水電互補(bǔ)系統(tǒng)AGC備用容量優(yōu)化調(diào)度模型,最后,通過利用非線性規(guī)劃方法對該模型進(jìn)行求解,驗(yàn)證了該模型的有效性。(3)針對風(fēng)電與水電有功協(xié)同優(yōu)化問題,建立了一個(gè)基于能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的多目標(biāo)風(fēng)電-水電有功調(diào)度模型。分析了粒子群算法的基本特性,通過利用改進(jìn)的粒子群算法實(shí)現(xiàn)該模型的實(shí)例仿真,從而驗(yàn)證了該模型的有效性和可行性。(4)根據(jù)風(fēng)電-水電有功優(yōu)化調(diào)度模型,對系統(tǒng)進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)。提出了基于PMU數(shù)據(jù)傳遞的風(fēng)電-水電有功調(diào)度模式,最后通過編程平臺實(shí)現(xiàn)調(diào)度模擬軟件。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電 水電 備用優(yōu)化 有功優(yōu)化調(diào)度 粒子群算法
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM61;TM73
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究背景與意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 含風(fēng)電系統(tǒng)備用研究13-16
• 1.2.1.1 系統(tǒng)備用分類14-15
• 1.2.1.2 含風(fēng)電系統(tǒng)備用優(yōu)化研究15-16
• 1.2.2 風(fēng)電-水電聯(lián)合運(yùn)行研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.2.1 風(fēng)電與抽水蓄能電站聯(lián)合運(yùn)行17
• 1.2.2.2 風(fēng)電與常規(guī)水電站的協(xié)調(diào)優(yōu)化17-19
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容19-21
• 第二章 風(fēng)力發(fā)電與水力發(fā)電21-34
• 2.1 引言21
• 2.2 風(fēng)力發(fā)電21-28
• 2.2.1 風(fēng)速、風(fēng)電功率概率分析21-25
• 2.2.2 風(fēng)電并網(wǎng)與消納問題25-28
• 2.3 水力發(fā)電28-31
• 2.3.1 水電站種類28-30
• 2.3.2 水電功率30-31
• 2.4 風(fēng)水互補(bǔ)特性31-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 第三章 含風(fēng)電系統(tǒng)備用優(yōu)化調(diào)度34-49
• 3.1 引言34-35
• 3.2 基于風(fēng)速概率分布的風(fēng)電場備用優(yōu)化調(diào)度35-40
• 3.2.1 風(fēng)電并網(wǎng)策略35-36
• 3.2.2 備用優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)36-37
• 3.2.3 實(shí)例仿真37-40
• 3.3 風(fēng)電-水電互補(bǔ)并網(wǎng)系統(tǒng)AGC備用容量優(yōu)化調(diào)度40-47
• 3.3.1 風(fēng)水互補(bǔ)系統(tǒng)AGC結(jié)構(gòu)40-43
• 3.3.2 AGC備用優(yōu)化調(diào)度模型43-45
• 3.3.2.1 目標(biāo)函數(shù)43-44
• 3.3.2.2 約束條件44-45
• 3.3.3 算例仿真45-47
• 3.4 小結(jié)47-49
• 第四章 基于 3E分析的風(fēng)電-水電優(yōu)化調(diào)度49-63
• 4.1 引言49
• 4.2 3E模型分析介紹49-50
• 4.3 有功調(diào)度數(shù)學(xué)模型50-52
• 4.3.1 目標(biāo)函數(shù)50-51
• 4.3.2 多目標(biāo)處理51
• 4.3.3 約束條件51-52
• 4.4 基于PSO算法的模型分析52-58
• 4.4.1 基本粒子群算法概述52-54
• 4.4.2 改進(jìn)粒子群算法介紹54-57
• 4.4.3 粒子群算法流程57-58
• 4.5 實(shí)例仿真58-62
• 4.5.1 參數(shù)設(shè)置58-59
• 4.5.2 仿真計(jì)算59-62
• 4.6 小結(jié)62-63
• 第五章 風(fēng)電-水電聯(lián)合優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)63-72
• 5.1 引言63
• 5.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)63-67
• 5.2.1 軟件開發(fā)環(huán)境63
• 5.2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與模塊設(shè)計(jì)63-67
• 5.3 系統(tǒng)界面67-71
• 5.3.1 主界面67-68
• 5.3.2 資源數(shù)據(jù)界面68-69
• 5.3.3 發(fā)電機(jī)參數(shù)設(shè)置界面69-70
• 5.3.4 調(diào)度優(yōu)化設(shè)置界面70-71
• 5.4 小結(jié)71-72
• 第六章 全文總結(jié)與展望72-74
• 6.1 全文總結(jié)72-73
• 6.2 后續(xù)工作展望73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-80
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果80-81

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一種新的基于粒子群算法的聚類方法    高尚;楊靜宇;

改進(jìn)粒子群算法在導(dǎo)彈火力分配中的應(yīng)用    楊懿;武昌;劉涵;

一種求解項(xiàng)目調(diào)度中資源均衡問題的粒子群算法    單汨源;鄧莎;吳娟;張竟;

粒子群算法中參數(shù)的實(shí)驗(yàn)與分析    王維博;林川;鄭永康;

粒子群算法在工程優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用    于穎;李永生;於孝春;

基于混沌粒子群算法的導(dǎo)彈火力分配方法    袁禮飛;劉新學(xué);沈生;蔣鳴;

基于改進(jìn)粒子群算法的機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的博弈    仲曉春;彭春華;陳佳琰;

基于改進(jìn)粒子群算法的輸電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃    常伯濤;范穎;趙書強(qiáng);馬燕峰;楊建華;

位置加權(quán)的改進(jìn)粒子群算法    朱童;李小凡;魯明文;

一種新的二進(jìn)制粒子群算法在稀疏陣列綜合中的應(yīng)用    陳定;何炳發(fā);

基于自適應(yīng)遺傳粒子群算法的陣列方向圖綜合與優(yōu)化    曾偉;于東海;

基于粒子群算法的時(shí)滯動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的時(shí)滯辨識    陳龍祥;蔡國平;

單個(gè)粒子收斂中心隨機(jī)攝動(dòng)的粒子群算法    熊偉麗;徐保國;

新型離散粒子群算法在波紋管優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用    于穎;李永生;於孝春;

以粒子群算法求解買賣雙方存貨主從對策    馬向陽;陳琦;

一種基于信息熵的改進(jìn)粒子群算法    劉卓倩;顧幸生;

一種基于改進(jìn)單純形法和粒子群算法的混合優(yōu)化算法    陳俊風(fēng);任子武;范新南;

一種新型混沌粒子群算法及在非線性系統(tǒng)中的應(yīng)用    宋瑩;陳增強(qiáng);袁著祉;

粒子群算法的基本理論及其改進(jìn)研究    劉建華

面向動(dòng)態(tài)環(huán)境的粒子群算法研究    胡成玉

粒子群算法的研究    王芳

粒子群算法及其在衛(wèi)星艙布局中的應(yīng)用研究    張寶

家庭粒子群算法及其奇偶性與收斂性分析    安鎮(zhèn)宙

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粒子群算法及其應(yīng)用研究    雷開友

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