可再生能源网日前储纳调度研究

发布时间：2017-10-16 20:37

  本文关键词：可再生能源网日前储纳调度研究

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【摘要】：在常规能源日趋枯竭及其导致的环境问题日益严重的背景下,可再生能源展现了巨大的优势和前景。然而以风能、太阳能为代表的可再生能源发电具有以间歇性和随机性为标志的不确定性。这种不确定性可再生能源发电功率的日前预测误差比较大,并经常呈现短时间内大范围波动的现象,给电网保持功率平衡带来困难。为保证电网的安全稳定运行,目前电网调度通过火电机组配合消纳可再生能源的不确定性;然而消纳法不能根治不确定性带来的调度困难。与高渗透率电网不同,可再生能源网是可再生能源为主要发电形式的电网,需要大型储能设施解决上述困难。以可再生能源、大型储能设施为主力能源,最大程度地储纳风、光等发电中不确定性部分的可再生能源网调度意义重大。本文研究以可再生能源和储纳式抽水蓄能电站为主,火力发电为辅的可再生能源网的日前储纳调度策略,为可再生能源网的实时储纳调度提供依据。论文提出了可再生能源网的概念和储纳式抽水蓄能电站的数学模型。不同于常规抽水蓄能电站,储纳式抽水蓄能电站以储纳风、光发电的不确定性为目的,运行工况切换更加频繁,并且从能量角度刻画。本文对比分析消纳法和储纳法、可再生能源的完全储纳和部分储纳模式,论证部分储纳调度模式更适合可再生能源网。不计网络,在部分储纳模式下,从能量平衡和功率平衡两个角度建立和求解可再生能源网的日前储纳调度模型。可再生能源网的调度目标是可再生能源利用最大化,包括两层含义:其一,优先使用可再生能源满足负荷需求,在此基础上,优先使用抽水蓄能电站平抑不平衡能量并将多余的可再生能源尽量多存储在抽水蓄能电站中,即抽水蓄能电站日储能量最大。其二,火电日耗煤总量最小。运用动态规划法对模型进行求解。建立可再生能源网的日前预测场景集,根据场景划分阶段、确定状态和指标,制定决策,形成日前策略。计及线路的功率约束,提出消除线路越限的潮流追踪发电调控策略。结合可再生能源利用最大化的原则,应用基于潮流追踪算法的调控策略,对原有计划进行优化修正,消除原有计划导致的线路越限。在实际可再生能源网的网架下,通过对典型日求解算例并分析,证明本文调度策略的合理性与可行性。
【关键词】：可再生能源 储纳式抽水蓄能电站 日前储纳调度 动态规划法
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM73
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 抽水蓄能电站的调度研究现状11-12
• 1.2.2 可再生能源的调度研究现状12-14
• 1.2.3 可再生能源网的调度研究现状14-15
• 1.3 相关研究有待完善之处15
• 1.4 本文主要研究内容15-17
• 第2章 可再生能源网的储纳模式17-27
• 2.1 引言17
• 2.2 抽水蓄能电站的基本模型17-19
• 2.2.1 抽水蓄能电站的工作原理17-18
• 2.2.2 抽水蓄能电站的功能18-19
• 2.2.3 抽水蓄能电站的基本模型19
• 2.3 储纳式抽水蓄能电站建模19-22
• 2.3.1 储纳式抽水蓄能电站与常规抽水蓄能电站的区别19-20
• 2.3.2 储纳式抽水蓄能电站建模20-22
• 2.4 可再生能源网的储纳调度模式论证22-26
• 2.4.1 可再生能源网概述22-23
• 2.4.2 可再生能源的消纳法与储纳法23-24
• 2.4.3 可再生能源网的储纳模式论证24-26
• 2.5 本章小结26-27
• 第3章 日前储纳调度建模与求解策略27-43
• 3.1 引言27
• 3.2 可再生能源网的日前储纳调度模型27-31
• 3.2.1 不平衡能量定义27-29
• 3.2.2 目标函数29-30
• 3.2.3 约束条件30-31
• 3.3 日前储纳调度模型的动态规划求解策略31-42
• 3.3.1 可再生能源网的场景集规划31-36
• 3.3.2 动态规划法求解策略36-41
• 3.3.3 储纳式抽水蓄能电站内部各机组调度策略41-42
• 3.4 本章小结42-43
• 第4章 日前储纳调度的潮流追踪法发电优化调控策略43-52
• 4.1 引言43
• 4.2 潮流追踪算法简述43-45
• 4.2.1 潮流追踪算法的基本思想44
• 4.2.2 潮流追踪算法的应用44-45
• 4.3 可再生能源网的潮流追踪45-48
• 4.3.1 各发电机对线路及负荷的有功功率贡献率矩阵45-47
• 4.3.2 负荷对各条线路以及各发电机组的占用率矩阵47-48
• 4.4 基于潮流追踪算法的日前储纳调度的发电优化调控策略48-51
• 4.4.1 可再生能源网的发电调控原则48
• 4.4.2 发电优化调控步骤48-51
• 4.5 本章小结51-52
• 第5章 算例分析52-64
• 5.1 引言52
• 5.2 华北某市的可再生能源网要点简述52-53
• 5.3 日前储纳调度的算例及分析53-58
• 5.3.1 考虑能量调节库容充足的调度算例1及分析53-55
• 5.3.2 考虑能量调节库容不足的调度算例2及分析55-58
• 5.3.3 小结58
• 5.4 日前储纳调度的发电优化调控算例及分析58-63
• 5.4.1 可再生能源单独发电的调度优化58-60
• 5.4.2 各电源联合发电的调度优化60-63
• 5.4.3 华北某市可再生能源网外送电能力的分析63
• 5.5 本章小结63-64
• 结论64-65
• 参考文献65-70
• 附录70-73
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果73-75
• 致谢75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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本文编号：1044787