光热-光伏联合发电系统无功优化控制研究

发布时间：2021-11-09 18:05

　　太阳能在众多清洁可再生能源中储存量最高,对环境基本无污染,其发电技术发展潜力巨大,应用前景广阔。目前,国内太阳能发电分为光热发电和光伏发电两大技术领域,其中,光热发电是新兴的太阳能发电形式,光热发电与大规模光伏发电以及交直流混联电网协调运行,可消纳具有间歇性、随机性的可再生能源,从而实现可再生能源消纳可再生能源。因此构建以光热-光伏为主的源端能源电力系统具有重要意义。而光热-光伏联合发电系统的无功控制以光热电站与光伏电站独立控制为主,即通过单个电站进行独立控制,这样将无法保证全局系统的电压调节要求,因此本文将针对光热-光伏联合发电系统无功优化控制策略展开研究。具体研究内容如下:（1）在了解光热发电技术和光伏发电技术的基础上,分别建立光热发电和光伏发电的数学模型,并对光热-光伏联合发电系统的优化运行模式以及系统无功出力特性进行分析。（2）光热-光伏联合发电系统的动态无功规划方法在考虑系统自身无功调节能力基础上,确定动态无功补偿装置安装节点及其补偿容量。通过暂态电压稳定恢复指标确定关键故障节点,初步判断系统薄弱节点,在此基础上利用灵敏度指标确定动态无功补偿装置安装节点;以动态无功补偿装置最... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 光热-光伏联合发电系统研究现状
        1.2.2 电力系统无功规划优化研究现状
        1.2.3 电力系统无功优化控制研究现状
    1.3 主要研究内容
2 光热-光伏联合发电系统理论基础
    2.1 光热发电技术
        2.1.1 光热发电原理
        2.1.2 光热发电系统数学模型
    2.2 光伏发电技术
        2.2.1 光伏发电原理
        2.2.2 光伏发电系统数学模型
    2.3 光热-光伏联合发电系统运行机理与优化运行模式
        2.3.1 光热-光伏联合发电系统运行机理
        2.3.2 光热-光伏联合发电系统优化运行模式
    2.4 光热-光伏联合发电系统无功调节特性
    2.5 小结
3 光热-光伏联合发电系统动态无功规划
    3.1 光热-光伏联合发电系统动态无功规划方法
        3.1.1 暂态电压稳定恢复指标
        3.1.2 动态无功规划选址指标
    3.2 光热-光伏联合发电系统动态无功规划优化模型
        3.2.1 优化目标
        3.2.2 约束条件
    3.3 模型求解算法
        3.3.1 算法原理
        3.3.2 动态无功规划流程
    3.4 算例仿真结果及分析
        3.4.1 基本数据与参数
        3.4.2 关键故障节点
        3.4.3 动态无功规划候选安装节点
        3.4.4 动态无功补偿容量
        3.4.5 优化算法比较
    3.5 小结
4 光热-光伏联合发电系统无功分层协调优化控制策略
    4.1 光热-光伏联合发电系统无功分层优化控制结构
    4.2 光热-光伏联合发电系统无功分层优化控制策略分析
        4.2.1 系统层无功确定策略
        4.2.2 电站层无功分配策略
        4.2.3 设备层无功分配策略
    4.3 光热-光伏联合发电系统无功分层优化控制模型
        4.3.1 目标函数
        4.3.2 约束条件
        4.3.3 模型求解
    4.4 控制流程
    4.5 算例分析
        4.5.1 算例系统
        4.5.2 控制策略效果分析
    4.6 小结
5 基于MPC的光热-光伏联合发电系统多时间尺度无功优化控制策略
    5.1 基于MPC的光热-光伏系统多时间尺度无功优化控制结构
        5.1.1 模型预测控制思想
        5.1.2 光热-光伏系统多时间尺度无功优化控制结构
    5.2 基于MPC的光热-光伏系统多时间尺度无功优化控制模型
        5.2.1 日前无功优化控制模型
        5.2.2 基于MPC的日内无功优化控制模型
        5.2.3 优化控制流程
    5.3 算例分析
        5.3.1 算例系统
        5.3.2 控制效果分析
    5.4 小结
结论
致谢
参考文献
附录A 系统基本模型参数
附录B 负荷模型参数
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]电力系统发储共体电站运行优化及储能容量配置研究[D]. 王永灿.华中科技大学 2019

硕士论文
[1]风-光热-水电联合系统优化调度[D]. 张盛炜.西安理工大学 2019
[2]基于成本最优的含光热发电多源联合并网调度策略研究[D]. 杨志文.东北电力大学 2019
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[5]基于抽水蓄能的风光互补发电系统优化运行研究[D]. 戴嘉彤.兰州交通大学 2018
[6]光伏光热互补发电系统特性研究[D]. 陈颖.华北电力大学(北京) 2018



本文编号：3485822