考虑高维风场动态相依特性的电力系统经济调度问题研究

发布时间：2020-06-19 05:28

【摘要】：随着经济和社会的高速发展,国家越来越关注生态环境问题,针对化石能源高能耗、高碳排放量等问题,出台了一系列政策大力推动发展可再生新能源发电。风力发电以其零排放、基建周期短等优势得到了广泛应用,但其具有的间歇性、随机性和波动性等特点也给电网的安全经济运行带来新的挑战。本文对高维风电场出力的动态相依特性进行建模,并对考虑高维风场动态相依特性的电力系统经济调度问题展开研究。随着风电的大规模并网,多个风电场由于所处地域和天气的相似性,其出力也存在较强的相关关系。本文对单个风电场出力以及多个风电场出力进行分析,利用pair-copula函数对高维风电场出力的动态相依特性进行建模,以准确描述单个风电场出力的非正态特性和多个风电场出力间的非线性、非对称性和上下尾相依特性。考虑到目前同一区域的新能源种类多样性,本文建立了考虑多风电场和光伏电厂出力的动态相依性模型;为应对风电和光伏并网的随机特性,基于场景法建立了以系统煤耗和再调度费用最低为目标的电力系统动态经济调度模型,将原始的随机性模型转换为确定性模型;针对传统粒子群算法存在早成熟、易陷入局部极值点等不足,提出了改进粒子群算法用于求解经济调度模型;最后,以改进IEEE39节点系统为例,验证了所提模型和算法的有效性。为进一步解决考虑多风电场接入电网的动态经济调度模型求解效率较低等问题,本文基于copula理论建立了多风电场出力的高维动态pair-copula模型;以系统煤耗和污染气体排放费用最小为目标,基于场景法建立了动态经济调度模型;基于多学科协同优化算法提出了高维场景解耦的动态经济调度模型,并建立动态最优松弛优化模型为系统级优化模型求取最优松弛变量,实现了对原问题的降维求解,有效提高了求解效率;最终基于IEEE118节点系统和某实际省级电网的算例验证了本文所提模型及算法的有效性和实用性。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O224;F426.61

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本文编号：2720367