柔性配置需求响应参与大规模风电消纳的调度模型研究

发布时间：2017-06-17 06:13

  本文关键词：柔性配置需求响应参与大规模风电消纳的调度模型研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着全球经济的快速发展,煤、石油等非可再生能源的消耗量持续增长。非可再生能源的过度开发和利用使人类面临能源危机的同时,也使地球面临空气污染、全球变暖等难题。为了解决上述问题,实现可持续发展,大力开发和利用风能等可再生能源成为当务之急。风电是一类可再生清洁能源,其大规模的开发和利用对节能减排具有重要的作用；但是,风电同时具有随机性、波动性和反调峰性,这些特性又给电网调度带来一定的风险。另外,随着智能电网建设的深入,需求响应作为一种灵活的资源受到越来越多的关注。如何对风电并网系统的调度计划做出安排,如何利用需求响应资源提高风电消纳能力成为研究的重点。本文针对这一课题开展了相关的调度模型和方法研究,主要内容包括：首先分析了现代电力系统中存在的不确定因素,根据各不确定因素的特点,对风电、传统机组以及需求响应等不确定因素进行建模,为后续研究奠定了基础。然后提出风电并网系统的可调节鲁棒优化调度模型。在传统鲁棒优化的基础上,引入不确定度的概念,提出风电并网系统的可调节鲁棒优化调度模型。通过两阶段松弛算法对模型进行简化。研究表明,可调节鲁棒优化模型具有较高的鲁棒性,为可靠度要求较高的系统调度计划的制定提供参考。接着针对随机优化和可调节鲁棒优化在调度周期中的优点,提出了需求响应参与风电消纳的随机和可调节鲁棒混合日前调度模型。模型将随机规划和可调节鲁棒优化有效地融合在一起,体现了近期调度以经济性占优兼顾鲁棒性,远期调度以鲁棒性见长计及经济性的特色,实现了发电侧资源和需求响应资源的协调优化。研究表明,模型在满足系统运行可靠性要求的基础上,能够降低系统的运行成本,并且需求响应的引入对促进风电消纳具有重要的作用。最后,针对风电、负荷和电价型需求响应的预测精度随时间尺度逐步提高的特点,以及需求响应资源的多时间尺度特性,提出了大规模风电接入系统的多时间尺度滚动调度模型。模型不仅对不同时间尺度的需求响应资源进行协调,而且综合考虑了发电侧备用资源与需求侧备用资源的互动,对调度计划安排以及备用容量的设置进行滚动修订,为含大规模间歇性新能源的电力系统调度中不同阶段的调度计划的安排和备用容量的设置提供了依据。
【关键词】：风电并网 需求响应 不确定性 优化调度 备用容量
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM73
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 研究背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-16
• 1.2.1 优化调度理论10-13
• 1.2.2 风电并网调度研究现状13-15
• 1.2.3 需求响应参与调度研究现状15-16
• 1.3 本文主要研究工作16-19
• 第二章 计及需求响应的风电并网系统不确定因素建模19-23
• 2.1 风电不确定模型19
• 2.2 传统机组的不确定模型19-20
• 2.2.1 假设19-20
• 2.2.2 降额停运概念20
• 2.2.3 建立传统机组模型20
• 2.3 需求响应的不确定性和多周期性20-21
• 2.3.1 需求响应的不确定性20-21
• 2.3.2 需求响应的多周期性21
• 2.4 本章小结21-23
• 第三章 风电并网系统的可调节鲁棒优化调度模型研究23-37
• 3.1 考虑风电接入的调度模型23-24
• 3.2 鲁棒优化调度理论24-25
• 3.3 可调节鲁棒优化调度模型25-29
• 3.3.1 数学模型26-27
• 3.3.2 模型求解方法27-29
• 3.4 算例分析29-34
• 3.4.1 仿真系统和参数29-30
• 3.4.2 结果分析30-34
• 3.5 本章小结34-37
• 第四章 DR参与风电消纳的随机和可调节鲁棒混合日前调度模型37-47
• 4.1 需求响应建模38
• 4.2 随机和可调节鲁棒混合调度模型38-46
• 4.2.1 数学模型39-42
• 4.2.2 模型求解42-43
• 4.2.3 算例分析43-46
• 4.3 本章小结46-47
• 第五章 大规模风电接入系统的多时间尺度滚动调度模型47-69
• 5.1 备用资源和备用需求曲线的获取48-49
• 5.1.1 系统备用资源类型48
• 5.1.2 备用需求曲线的获取48-49
• 5.2 计及多时间尺度需求响应资源的滚动调度的过程49-52
• 5.3 计及多时间尺度需求响应资源的滚动调度数学模型52-60
• 5.3.1 日前调度模型52-54
• 5.3.2 日内2h调度模型54-57
• 5.3.3 日内15min调度模型57-60
• 5.4 算例分析60-67
• 5.4.1 PJM5-bus系统算例分析60-64
• 5.4.2 国内某省级电网系统算例分析64-67
• 5.5 本章小结67-69
• 第六章 结论与展望69-71
• 6.1 结论69-70
• 6.2 后续研究工作展望70-71
• 致谢71-73
• 参考文献73-79
• 附录A79-83
• 在攻读硕士学位期间发表的论文和专利83

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