含风电的电力系统灵活经济调度研究

发布时间：2021-06-10 08:09

　　以风电为代表的可再生能源高渗透,使净负荷的波动性和随机性进一步加剧。如何在保证电力系统安全稳定运行的前提下,提升风电等可再生能源的消纳,成为可再生能源大规模开发利用的关键。电力系统调度灵活性描述系统应对这种不确定性变化的能力,日益受到关注。而当前关于电力系统调度灵活性优化配置的研究,仍然存在配置可调节容量冗余、不能保证运行阶段可用性、灵活性资源考虑不全面等问题,因此开展含风电的电力系统灵活经济调度研究具有重要的理论价值与实际意义。本文首先根据电力系统调度灵活性的定义和特点,从“供需平衡”的角度对其进行量化,并采用场景分析法准确刻画风电和负荷的调度灵活性需求。其次,针对现有研究配置可调节容量存在冗余以及不能保证运行阶段可用性的问题,建立电力系统两阶段灵活经济调度模型:第一阶段根据风电和负荷的预测值求解机组组合和可调节容量配置主问题,第二阶段根据风电和负荷的典型场景集对第一阶段配置的可调节容量进行充裕性检验。在此基础上,为提升电力系统的调度灵活性,将需求响应作为灵活性资源,与发电机组共同为电力系统提供上、下行可调节容量。然后,针对需求响应不能显著改善电力系统的下行调度灵活性,进一步提出将电... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题的研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 可再生能源并网系统调度灵活性优化配置的研究现状
        1.2.2 需求响应参与电力系统调度的研究现状
        1.2.3 电-气互联系统优化运行的研究现状
    1.3 本文的主要研究工作及论文框架
2 含风电的电力系统调度灵活性及不确定性模拟
    2.1 风电接入对电力系统调度灵活性的影响
    2.2 含风电的电力系统调度灵活性量化思想
        2.2.1 电力系统可调节容量供给
        2.2.2 电力系统可调节容量需求
    2.3 基于场景分析的风电和负荷不确定性模拟
        2.3.1 风电和负荷的预测误差建模
        2.3.2 场景集生成和缩减
        2.3.3 典型场景集评价
        2.3.4 风电和负荷不确定性的模拟结果
    2.4 本章小结
3 计及需求响应的电力系统灵活经济调度
    3.1 需求响应参与电力系统优化调度
        3.1.1 需求响应参与调度方式
        3.1.2 需求响应参与调度模型
    3.2 电力系统两阶段灵活经济调度模型
        3.2.1 机组组合和可调节容量配置主问题
        3.2.2 可调节容量充裕性检验子问题
    3.3 模型求解
        3.3.1 调度模型的线性化
        3.3.2 两阶段调度模型的交互迭代求解
    3.4 算例分析
        3.4.1 算例描述
        3.4.2 两阶段灵活经济调度模型的有效性和优越性验证
        3.4.3 考虑/不考虑需求响应优化结果比较及分析
    3.5 本章小结
4 综合考虑电转气和需求响应的电-气互联系统灵活经济调度
    4.1 电-气互联系统提升电力系统调度灵活性分析
    4.2 电-气互联系统灵活经济调度模型
        4.2.1 电力系统优化调度模型
        4.2.2 天然气系统优化调度模型
        4.2.3 电力系统与天然气系统的耦合模型
    4.3 模型求解
        4.3.1 天然气系统优化调度模型的线性化
        4.3.2 电力系统与天然气系统的协调优化
        4.3.3 电-气互联系统灵活经济调度模型的求解流程
    4.4 算例分析
        4.4.1 算例描述
        4.4.2 电转气对电力系统灵活经济调度的影响
        4.4.3 电-气互联系统协调优化的必要性
        4.4.4 综合考虑电转气和需求响应的优越性分析
    4.5 本章小结
5 结论与展望
致谢
参考文献
附录A IEEE30母线电力系统数据
附录B 10节点天然气系统数据
攻读硕士学位期间主要研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]计及需求响应与火电深度调峰的含风电系统优化调度[J]. 邓婷婷,娄素华,田旭,吴耀武,李楠.  电力系统自动化. 2019(15)
[2]计及价格型需求响应及CSP电站参与的风电消纳日前调度[J]. 崔杨,张汇泉,仲悟之,赵钰婷,王铮,许伯阳.  电网技术. 2020(01)
[3]含高渗透分布式电源配电网灵活性提升优化调度方法[J]. 王洪坤,王守相,潘志新,王建明.  电力系统自动化. 2018(15)
[4]基于电源灵活性裕度的含风电电力系统多源协调调度方法[J]. 苏承国,申建建,王沛霖,周凌安,程春田.  电力系统自动化. 2018(17)
[5]考虑次小时尺度运行灵活性的含储能机组组合[J]. 张利,杨建,菅学辉,张峰,韩学山.  电力系统自动化. 2018(16)
[6]基于扩展序列运算的含不确定性需求响应电力系统优化调度[J]. 徐箭,曹慧秋,唐程辉,魏聪颖,江海燕,廖思阳.  电力系统自动化. 2018(13)
[7]计及灵活性的检修—运行协同优化模型及算法[J]. 许奕斌,章禹,何宇斌,郭创新,朱炳铨,项中明.  电力系统自动化. 2018(11)
[8]基于场景集的含风电电力系统旋转备用优化[J]. 艾小猛,塔伊尔江·巴合依,杨立滨,杨建华,方家琨,文劲宇.  电网技术. 2018(03)
[9]计及灵活性的孤岛型微电网多目标日前优化调度方法[J]. 杨龙杰,李华强,余雪莹,赵劲帅,刘万宇.  电网技术. 2018(05)
[10]考虑灵活性供需平衡的输电网扩展规划[J]. 刘万宇,李华强,张弘历,肖伊.  电力系统自动化. 2018(05)

博士论文
[1]基于机会约束目标规划的含风电电力系统优化调度研究[D]. 王扬.华北电力大学(北京) 2017



本文编号：3222015