促进大规模风电消纳的电力系统协调调度模型与方法研究
发布时间：2021-08-04 10:57
近年来我国可再生能源持续快速发展,高比例可再生能源并网将是我国电力系统发展的必然趋势和重要特征。大规模风电接入电力系统增加了电网运行的不确定程度,而不同时间尺度下风电预测的不确定性给传统电力系统调度方式带来了挑战。同时,我国的风电资源集中度高、规模大、远离负荷中心,风电与负荷逆向分布的特性导致大规模风电难以就地消纳,通过多区域协调调度是提高风电消纳水平的有效措施。因此,如何考虑风电出力不确定性的演变规律,开展多时间尺度的协调调度方法研究,且统筹协调联络线输送功率与多区域电网的发电资源以提高风电消纳水平,建立促进风电消纳的协调调度模型和方法已成为含大规模风电电力系统优化调度亟需解决的关键问题。本文的主要研究内容如下:（1）研究了含风电电力系统多时间尺度协调调度方法。基于模糊机会约束规划和可信性理论,将确定性系统约束转化成模糊机会约束,充分利用预测精度随预测时间尺度的缩短而逐渐提高,且随时间的临近,决策者对系统可靠性的期望度也逐渐提高的特点,将模糊置信度设置为递增向量,以同时反映预测精度的变化和决策者对调度运行可靠性期望的变化,建立多时间尺度协调调度模型。算例验证了所提方法能够有效降低预测...
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２?２０１７年全球新增风电装机容量排名前十国家??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｏｐ?１０?ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ?ｗｉｔｈ?ｎｅｗ?ｉｎｓｔａｌｌｅｄ?ｗｉｎｄ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｉｎ?２０１７??甘？他??
２００９?２０１０?２０１１?２０１２?２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７?２０１８??■新增■累计??图１－５近十年中国风电新增和累计并网装机容量（２００９？２０１８年）??Ｆｉｇ．?１－５?Ｎｅｗ?ａｎｄ?ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ?ｉｎｓｔａｌｌｅｄ?ａｎｄ?ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ?ｗｉｎｄ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｏｆ?Ｃｈｉｎａ?ｄｕｒｉｎｇ?ｌａｓｔ??ｄｅｃａｄｅ?（２００９？２０１８）??３５??３〇?２８．６９??ｇ?２５??．２?２０?Ｉ??Ｉ?Ｉ?＇■?１１４６??ｌｌｌｉｉｍｉｉ??内蒙古新疆河北甘肃山东山西宁夏江苏云南辽宁??图１－６?２０１８年全国风电装机十大省份??Ｆｉｇ．?１－６?Ｔｏｐ?１０?ｉｎｓｔａｌｌｅｄ?ｗｉｎｄ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｏｆ?Ｃｈｉｎａ?ｉｎ?２０１８??与飞速增长的风电并网装机容量共同出现的，还有日益严峻的“弃风限电”??问题。２０１０年，我国首次出现“弃风”现象，从２０１１年到２０１８年共７年间，??累计弃风电量己达近２１５２亿千瓦时，累计电费损失约１０７６亿元。根据国家能??源局最新统计数据［３］，２０１８年我国弃风最严重的五省风电并网运行情况如表１－??１所示，２０１８年，弃风率最高的地区是新疆，弃风率高达２３％，弃风电量达１０７??亿千瓦时，其次是甘肃省，弃风率高达１９％，弃风电量达５４亿千瓦时，内蒙古??地区的弃风率是１０％，弃风电量达７２亿千瓦时。新疆、甘肃、内蒙古三省（区）??的弃风电量合计为２３３亿千瓦时
国家政策的大力支持下，我国特高压建设正如火如荼的展开，我国电网己发展??成为多区域特高压交直流互联的大规模电力系统［５］［６］，我国跨区域特高压交直??流联网情况也示于图１－７，跨区域特高压交直流联网为大规模风电的跨区消纳??提供了解决方案。截至２０１７年底，全国共建成１２回特高压直流输电工程，年??输送电量超过４５００亿千瓦时，与此同时，２０１８年国家能源局提出加快推进７??条特高压线路的建设［７］，因此，我国可再生能源快速发展的同时又具有特高压??交直流远距离输送的特点。??Ｓ东北地区ｚ１??个个＇?个！ⅲ崳姡?墸埽撸呋?さ厍?В崳?＞西北地区Ｊ?．。卜４＾，??、西藏地区Ｉ?－?＿人、［ｇ］?Ａ?、、??、？一＾?°ｉ华中地区ＮＴ＾ｉ华东地区１??、、卜一?一ｙ??、广西云鹵；Ｉ广东地区Ｉ??、、―??图１－７我国特高压联网及风电基地分布情况??Ｆｉｇ．?１－７?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ＵＨＶ?ｎｅｔｗｏｒｋ?ａｎｄ?ｗｉｎｄ?ｐｏｗｅｒ?ｂａｓｅ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ??１．１．３大规模风电接入对电力系统调度运行的影响??近年来，我国可再生能源并网容量持续快速增长，高比例可再生能源并网??将是我国未来电力系统发展的必然趋势和重要特征，大规模风电的并网以及并??网电压等级从配电系统发展到高压输电系统，对电力系统的影响也日益复杂，??从局部电压波动、闪变、频率波动、谐波污染发展到电能质量、安全稳定、电??源规划、调度运行等各个方面［８］。其中
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于场景法的配电网有功–无功协调优化[J]. 郑能,丁晓群,管志成,胡瑞馨,缪辉. 电网技术. 2019(05)
[2]基于极限场景的两阶段含分布式电源的配网无功优化[J]. 张艺镨,艾小猛,方家琨,姚伟,文劲宇. 电工技术学报. 2018(02)
[3]计及不确定性因素的家庭并网风-光-蓄协同经济调度优化方法[J]. 孟安波,林艺城,殷豪. 电网技术. 2018(01)
[4]改善受端电网调峰裕度的特高压直流外送风火协调调度[J]. 崔杨,赵玉,邱丽君,王铮,仲悟之. 电力系统自动化. 2018(15)
[5]含风电接入多区域电力系统的分散式随机动态经济调度方法[J]. 赵文猛,刘明波,周保荣,金小明,姚文峰,卢斯煜,王彤. 中国电机工程学报. 2017(24)
[6]基于自适应步长ADMM的直流配电网分布式最优潮流[J]. 韩禹歆,陈来军,王召健,刘炜,梅生伟. 电工技术学报. 2017(11)
[7]高比例可再生能源电力系统的关键科学问题与理论研究框架[J]. 康重庆,姚良忠. 电力系统自动化. 2017(09)
[8]含风电场电力系统的鲁棒优化调度[J]. 张倩文,王秀丽,杨廷天,任景,张小东. 电网技术. 2017(05)
[9]交直流混合主动配电网的分层分布式优化调度[J]. 齐琛,汪可友,李国杰,韩蓓,徐绍军,卫泽晨. 中国电机工程学报. 2017(07)
[10]采用同步型交替方向乘子法的微电网分散式动态经济调度算法[J]. 欧阳聪,刘明波,林舜江,冯汉中. 电工技术学报. 2017(05)
博士论文
[1]含连续/离散控制的多区域电力系统分布式优化调度方法研究[D]. 陆文甜.华南理工大学 2018
[2]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
[3]考虑大型新能源发电基地接入的大电网规划方法研究[D]. 甘磊.华北电力大学(北京) 2017
[4]含风电接入的大规模电力系统日前优化调度研究[D]. 赵文猛.华南理工大学 2016
硕士论文
[1]含高比例风电的交直流混联系统发电备用协调优化[D]. 纪忱.山东大学 2018
[2]含风电接入交直流互联电力系统最优潮流的分散式优化方法[D]. 冯汉中.华南理工大学 2017
本文编号：3321571
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－２?２０１７年全球新增风电装机容量排名前十国家??Ｆｉｇ．?１－２?Ｔｏｐ?１０?ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ?ｗｉｔｈ?ｎｅｗ?ｉｎｓｔａｌｌｅｄ?ｗｉｎｄ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｉｎ?２０１７??甘？他??
２００９?２０１０?２０１１?２０１２?２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７?２０１８??■新增■累计??图１－５近十年中国风电新增和累计并网装机容量（２００９？２０１８年）??Ｆｉｇ．?１－５?Ｎｅｗ?ａｎｄ?ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ?ｉｎｓｔａｌｌｅｄ?ａｎｄ?ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ?ｗｉｎｄ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｏｆ?Ｃｈｉｎａ?ｄｕｒｉｎｇ?ｌａｓｔ??ｄｅｃａｄｅ?（２００９？２０１８）??３５??３〇?２８．６９??ｇ?２５??．２?２０?Ｉ??Ｉ?Ｉ?＇■?１１４６??ｌｌｌｉｉｍｉｉ??内蒙古新疆河北甘肃山东山西宁夏江苏云南辽宁??图１－６?２０１８年全国风电装机十大省份??Ｆｉｇ．?１－６?Ｔｏｐ?１０?ｉｎｓｔａｌｌｅｄ?ｗｉｎｄ?ｃａｐａｃｉｔｙ?ｏｆ?Ｃｈｉｎａ?ｉｎ?２０１８??与飞速增长的风电并网装机容量共同出现的，还有日益严峻的“弃风限电”??问题。２０１０年，我国首次出现“弃风”现象，从２０１１年到２０１８年共７年间，??累计弃风电量己达近２１５２亿千瓦时，累计电费损失约１０７６亿元。根据国家能??源局最新统计数据［３］，２０１８年我国弃风最严重的五省风电并网运行情况如表１－??１所示，２０１８年，弃风率最高的地区是新疆，弃风率高达２３％，弃风电量达１０７??亿千瓦时，其次是甘肃省，弃风率高达１９％，弃风电量达５４亿千瓦时，内蒙古??地区的弃风率是１０％，弃风电量达７２亿千瓦时。新疆、甘肃、内蒙古三省（区）??的弃风电量合计为２３３亿千瓦时
国家政策的大力支持下，我国特高压建设正如火如荼的展开，我国电网己发展??成为多区域特高压交直流互联的大规模电力系统［５］［６］，我国跨区域特高压交直??流联网情况也示于图１－７，跨区域特高压交直流联网为大规模风电的跨区消纳??提供了解决方案。截至２０１７年底，全国共建成１２回特高压直流输电工程，年??输送电量超过４５００亿千瓦时，与此同时，２０１８年国家能源局提出加快推进７??条特高压线路的建设［７］，因此，我国可再生能源快速发展的同时又具有特高压??交直流远距离输送的特点。??Ｓ东北地区ｚ１??个个＇?个！ⅲ崳姡?墸埽撸呋?さ厍?В崳?＞西北地区Ｊ?．。卜４＾，??、西藏地区Ｉ?－?＿人、［ｇ］?Ａ?、、??、？一＾?°ｉ华中地区ＮＴ＾ｉ华东地区１??、、卜一?一ｙ??、广西云鹵；Ｉ广东地区Ｉ??、、―??图１－７我国特高压联网及风电基地分布情况??Ｆｉｇ．?１－７?Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ＵＨＶ?ｎｅｔｗｏｒｋ?ａｎｄ?ｗｉｎｄ?ｐｏｗｅｒ?ｂａｓｅ?ｉｎ?Ｃｈｉｎａ??１．１．３大规模风电接入对电力系统调度运行的影响??近年来，我国可再生能源并网容量持续快速增长，高比例可再生能源并网??将是我国未来电力系统发展的必然趋势和重要特征，大规模风电的并网以及并??网电压等级从配电系统发展到高压输电系统，对电力系统的影响也日益复杂，??从局部电压波动、闪变、频率波动、谐波污染发展到电能质量、安全稳定、电??源规划、调度运行等各个方面［８］。其中
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于场景法的配电网有功–无功协调优化[J]. 郑能,丁晓群,管志成,胡瑞馨,缪辉. 电网技术. 2019(05)
[2]基于极限场景的两阶段含分布式电源的配网无功优化[J]. 张艺镨,艾小猛,方家琨,姚伟,文劲宇. 电工技术学报. 2018(02)
[3]计及不确定性因素的家庭并网风-光-蓄协同经济调度优化方法[J]. 孟安波,林艺城,殷豪. 电网技术. 2018(01)
[4]改善受端电网调峰裕度的特高压直流外送风火协调调度[J]. 崔杨,赵玉,邱丽君,王铮,仲悟之. 电力系统自动化. 2018(15)
[5]含风电接入多区域电力系统的分散式随机动态经济调度方法[J]. 赵文猛,刘明波,周保荣,金小明,姚文峰,卢斯煜,王彤. 中国电机工程学报. 2017(24)
[6]基于自适应步长ADMM的直流配电网分布式最优潮流[J]. 韩禹歆,陈来军,王召健,刘炜,梅生伟. 电工技术学报. 2017(11)
[7]高比例可再生能源电力系统的关键科学问题与理论研究框架[J]. 康重庆,姚良忠. 电力系统自动化. 2017(09)
[8]含风电场电力系统的鲁棒优化调度[J]. 张倩文,王秀丽,杨廷天,任景,张小东. 电网技术. 2017(05)
[9]交直流混合主动配电网的分层分布式优化调度[J]. 齐琛,汪可友,李国杰,韩蓓,徐绍军,卫泽晨. 中国电机工程学报. 2017(07)
[10]采用同步型交替方向乘子法的微电网分散式动态经济调度算法[J]. 欧阳聪,刘明波,林舜江,冯汉中. 电工技术学报. 2017(05)
博士论文
[1]含连续/离散控制的多区域电力系统分布式优化调度方法研究[D]. 陆文甜.华南理工大学 2018
[2]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
[3]考虑大型新能源发电基地接入的大电网规划方法研究[D]. 甘磊.华北电力大学(北京) 2017
[4]含风电接入的大规模电力系统日前优化调度研究[D]. 赵文猛.华南理工大学 2016
硕士论文
[1]含高比例风电的交直流混联系统发电备用协调优化[D]. 纪忱.山东大学 2018
[2]含风电接入交直流互联电力系统最优潮流的分散式优化方法[D]. 冯汉中.华南理工大学 2017
本文编号：3321571
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