长岛县考虑海上分布式风电并网和需求侧管理的主动配电网规划研究

发布时间：2020-11-14 20:14

　　 随着社会生产力不断发展,工业生产和居民用电水平日益提高,传统配电网已经无法满足负荷增长带来的用电需求。由于传统配电网结构简单、设备老旧等特点,对电力系统运行的经济性、可靠性带来巨大挑战。近年来,以风电为代表的清洁能源发电技术迅速发展,具有清洁、高效、灵活分布的优点,因而得到了国内外研究机构的广泛关注。另一方面,需求侧管理机制在电网规划中逐步得到应用,其主要功能是合理调节峰谷期用电负荷,提高电力系统容量裕度,保证可靠供电,降低电力系统网络损耗,满足电网经济性要求。作为智能电网的代表,主动配电网(Active Distribution Network,ADN)综合了分布式能源并网和需求侧管理技术,既能有效克服传统配电网的诸多弊端,也能提高配电网的经济性和稳定性。因此,对主动配电网考虑分布式风电并网和需求侧管理机制综合规划研究势在必行。本文根据长岛县计划发展海上风电和改造传统配电网的实际情况,在主动配电网规划中考虑采用分布式风电并网和需求侧管理综合方案。以年综合费用最小构造目标函数,考虑需求侧主动管理费用、分布式风电运行管理费用、网损费用、折算后分布式风机投资运行费用和环保收益。根据分布式风电出力和电网负荷具有不确定性特点,采用多场景技术构建多场景模型,并采用进化策略算法对目标函数进行求解。最后,根据长岛县配电网实际情况利用IEEE-33节点进行模拟,采用Matlab软件编程对目标函数计算寻优,得到满足主动配电网经济性和可靠性的最优规划方案。本文共提出四种规划方案,通过对比计算,寻求主动配电网在经济性和可靠性方面的最优规划策略。实际研究表明,对长岛地区配电网进行综合规划能够有效优化电网运行:由于需求侧管理机制能够合理调节峰谷期电能用量,因而提高了电网容量裕度,推迟了配电网的扩容建设,提高电网可靠性;由于分布式风电具有绿色环保特点,因而避免了环境污染,产生环保效益。此次规划能够为长岛地区发展海上风电和构建需求侧管理机制提供合理建议。
【学位单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM614
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究目的及意义
    1.2 国内外发展研究现状
        1.2.1 主动配电网发展情况
        1.2.2 分布式风电和需求侧管理发展现状
        1.2.3 主动配电网综合规划研究现状
    1.3 本文研究主要内容
第二章 综合规划特点及数学模型建立
    2.1 分布式风电概述
    2.2 需求侧管理机制概述
    2.3 长岛配电网现状及规划必要性分析
    2.4 综合规划方案对配电网系统可靠性影响
        2.4.1 分布式风电并网对系统可靠性影响
        2.4.2 需求侧管理机制对系统可靠性影响
    2.5 数学模型构建
        2.5.1 风机组有功出力模型
        2.5.2 负荷模型构建
        2.5.3 考虑分布式风能和需求侧管理综合规划方案
    2.6 本章小结
第三章 配电网分布式电源和需求侧管理的综合规划
    3.1 多场景规划模型
    3.2 年综合费用最小构建目标函数
    3.3 约束条件
    3.4 综合规划求解算法
        3.4.1 智能算法在电网规划中的应用
        3.4.2 智能算法分类
        3.4.3 进化策略算法
        3.4.4 进化策略发展历程
        3.4.5 进化策略算法计算过程
    3.5 本章小结
第四章 长岛县配电网规划案例分析
    4.1 规划分析
    4.2 主动配电网分布式风电和需求侧管理机制应用
    4.3 主动配电网可靠性评估
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢

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本文编号：2883906