考虑风电出力特性的中期尺度发电计划研究

发布时间：2023-02-25 20:36

　　大力开发利用可再生能源是实现能源低碳化转型的国家战略,风电作为可再生能源主力电源,持续多年保持快速增长态势(2019年底累计装机容量2.1亿kW)。风电大规模接入因其出力的强波动性而面临严峻的消纳问题,我国可再生能源富庶的三北地区,火电机组深度调峰能力日趋饱和,随着可再生能源渗透率递增,启停调峰成为必然。而我国大型火电机组多、启停周期长,在中期发电计划合理计入风电可信容量,才能激活大型机组的启停调峰能力。本文围绕中期尺度风电出力特性、考虑风电的中期-日前跨尺度发电计划、风电场景生成及机组组合模型鲁棒性等方面进行研究。首先研究了中期时间尺度风电出力的波动特性,提出了中期风电过程以量化风电可信容量,并对其关键参数进行了灵敏度分析;基于对中期风电特性的空间性和季节性的统计,分析了中期风电过程的可用程度及适用范围;基于可信容量及其置信水平的定义,建立中期风电等效机组模型,并提出了基于灵敏度分析的可信容量系数选取方法;通过实测数据分析,证明所提等效机组模型能够以低风险提升风电的中期尺度分时段可信容量。随后基于传统发电计划的机组组合模型,分析了所提中期-日前双层机组组合模型的关联原理,以及所提双层...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及研究意义
    1.2 课题研究现状
        1.2.1 风电出力特性研究现状
        1.2.2 优化风电消纳的发电计划研究现状
        1.2.3 风电场景生成研究现状
    1.3 本文的主要工作
第2章 中期风电出力特性建模及规律研究
    2.1 风电出力特性的一般规律
        2.1.1 风速的数学建模
        2.1.2 风能-电能转换的数学模型
    2.2 中期风电过程
        2.2.1 中期风电过程的定义
        2.2.2 中期时间尺度
    2.3 中期风电特性分析
        2.3.1 不同阈值下的灵敏度分析
        2.3.2 空间尺度与季节性分析
    2.4 中期风电等效机组模型
        2.4.1 风电的可信容量
        2.4.2 等效机组模型
        2.4.3 α的选取及等效机组模型可靠性分析
    2.5 本章小结
第3章 中期-日前跨尺度机组组合模型及其求解
    3.1 常规机组组合优化模型及求解算法
        3.1.1 发电计划的优化模型
        3.1.2 常规机组组合模型的优化目标
        3.1.3 常规机组组合模型的约束条件
    3.2 中期-日前双层机组组合模型
        3.2.1 模型原理概述
        3.2.2 目标函数
        3.2.3 约束条件
    3.3 机组组合模型的求解方法
        3.3.1 CPLEX求解器简介
        3.3.2 MILP求解原理
    3.4 算例研究
        3.4.1 仿真系统的设计
        3.4.2 对照组模型简介
        3.4.3 算例结果分析
    3.5 本章小结
第4章 中期风电场景生成及模型鲁棒性研究
    4.1 基于深度生成网络的风电场景生成的一般方法
        4.1.1 相对于传统方法的优越性分析
        4.1.2 基于GAN的风电场景生成的一般架构
    4.2 基于改进条件WGAN-GP的中期风电场景生成
        4.2.1 GAN算法的固有缺陷分析
        4.2.2 时序关联增强模块
        4.2.3 条件WGAN-GP算法原理
        4.2.4 中期风电场景生成过程
    4.3 跨尺度模型的鲁棒性分析方法
        4.3.1 鲁棒决策的相关理念
        4.3.2 双层模型鲁棒性分析方法
    4.4 算例研究
        4.4.1 风电场景生成模型的搭建与分析
        4.4.2 跨尺度模型的鲁棒性分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3749151