含清洁能源的多种电源结构协调优化问题的研究

发布时间：2017-10-24 04:31

  本文关键词：含清洁能源的多种电源结构协调优化问题的研究

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【摘要】：电源结构的协调优化直接影响电力系统的安全稳定运行。一方面,电源结构的协调优化有利于实现发电厂经济最优的目标。发电市场引入竞争机制后由卖方市场转为买方市场,如何在竞争激烈的环境下协调各机组的装机容量,降低发电成本提高议价空间是发电侧需要考虑的问题。使用煤电,虽然单纯发电成本较低,但综合发电成本还需计入污染物的排放成本,清洁能源虽目前发电成本不占优势,但它可以实现清洁发电,在计算总的发电成本时,污染物排放成本是可以忽略不计的。因而,协调优化不同类型电源之间的装机比例是发电侧必须考虑的问题。另一方面,电源的优化协调还必须考虑到能否成功并网,即电源的协调优化必须考虑对电网安全性及可靠性影响较为显著的敏感性指标。常规燃煤火电机组发电并网不会给电网稳定性带来威胁,但是清洁能源,如风电尤其是光伏发电后对电网的影响是必须考虑的。不同比例的含清洁能源的电源结构对电网的稳定性及安全性的影响是不同的,所以要研究敏感因素,从而指导电源结构的协调优化,实现含清洁能源的多种电源结构发电后成功并网。研究不同形式电源间的协调优化问题就是研究清洁能源和常规燃煤火电机组的协调。在这部分采用引入优先级的目标函数的相关理论基础和微分进化算法,建立了以经济最优,环境其次的电源结构优化协调模型和以环境最优,经济其次的电源结构优化协调模型。对不同机组装机规模的研究具体到3种状态,即不同机组当年需要淘汰的、新增的、留有的。通过建立含有优先级的目标函数,并通过微分进化算法,得出不同目标函数下不同类型电源的装机比例。研究不同装机比例清洁能源的电源结构对电网规划的影响。这部分主要是想通过比较2种不同装机比例清洁能源的电源结构对电网安全性及可靠性的影响。在遵循指标构建原则的情况下,形成4个一级指标和12个二级指标的评价体系。通过改进的熵权-物元可拓模型建立了含清洁能源接入的配电网规划方案评价指标体系,并对两种方案进行比较分析,最后通过敏感性分析得出“N-1”主变、容载比、系统元件故障率、系统元件修复时间对方案的影响较大,这对电源发电后成功并网提供了一定借鉴。综上,本文从含清洁能源的多种电源结构间的协调及电源结构对电网规划的影响两方面进行了研究分析,目的在于能够为地区含清洁能源的电源结构建设提供参考建议,达到降低一次能源的消耗、保护环境和成功发电并网的目标。
【关键词】：清洁能源 电源优化 目标规划 微分进化算法
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM732
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究动态10-13
• 1.3 研究内容与方法13-15
• 第2章 各类电源形式简述15-23
• 2.1 火电15-17
• 2.2 风电17-20
• 2.3 光伏20-21
• 2.4 水电21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第3章 电源结构优化分析23-34
• 3.1 电源结构优化问题23-27
• 3.1.1 电源结构优化及存在的问题23-26
• 3.1.2 电源结构问题成因分析26
• 3.1.3 电源结构协调优化的必要性及难点26-27
• 3.2 基于目标规划理论的电源结构优化分析27-30
• 3.2.1 目标规划的基本原理27-28
• 3.2.2 目标规划的特征28
• 3.2.3 目标规划的建模步骤28-30
• 3.3 传统微分进化算法的求解过程30-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第4章 含清洁能源的多种电源结构协调优化模型34-46
• 4.1 优化模型的目标函数34-35
• 4.2 优化模型的约束条件35-38
• 4.2.1 经济约束35
• 4.2.2 环境约束35
• 4.2.3 节能减排原则的约束35-37
• 4.2.4 约束条件中参数的含义37-38
• 4.3 以经济最优为目标的电源结构优化模型38-43
• 4.3.1 目标函数及约束条件38-39
• 4.3.2 实例分析39-43
• 4.4 以环境最优为目标的电源结构优化模型43-45
• 4.4.1 目标函数及约束条件43-44
• 4.4.2 实例分析44-45
• 4.5 本章小结45-46
• 第5章 含清洁能源的多种电源并网规划方案的评价模型46-58
• 5.1 研究不同装机比例的清洁能源对电网规划影响的必要性及意义46-47
• 5.2 评价指标体系的构建原则47-49
• 5.2.1 环保性指标的构建原则及计算方法47
• 5.2.2 可靠性指标的构建原则及计算方法47
• 5.2.3 安全和质量性指标的构建原则及计算方法47-48
• 5.2.4 经济性指标的构建原则及计算方法48
• 5.2.5 评价指标体系的构建48-49
• 5.3 改进的熵权-物元可拓评价模型49-52
• 5.3.1 传统熵权法和传统物元可拓模型分析49-50
• 5.3.2 改进的熵权-物元可拓模型的构建50-52
• 5.4 基于改进熵权-物元可拓模型的电源并网方案的综合评价52-57
• 5.4.1 评价模型的经典域、节域、待评物元53-55
• 5.4.2 方案A、B的指标权重55
• 5.4.3 方案A、B的综合关联度和等级评价55
• 5.4.4 敏感性分析55-57
• 5.5 本章小结57-58
• 第6章 结论与展望58-60
• 参考文献60-64
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果64-65
• 致谢65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 杨琦;张建华;刘自发;夏澍;;风光互补混合供电系统多目标优化设计[J];电力系统自动化;2009年17期

2 刘伟;彭冬;卜广全;苏剑;;光伏发电接入智能配电网后的系统问题综述[J];电网技术;2009年19期

3 许晓艳;黄越辉;刘纯;王伟胜;;分布式光伏发电对配电网电压的影响及电压越限的解决方案[J];电网技术;2010年10期

4 赵新刚;刘晓蒙;兰贝;;可再生能源配额制对优化我国电源结构的影响分析[J];可再生能源;2013年04期

5 苏海军;杨煜普;王宇嘉;;微分进化算法的研究综述[J];系统工程与电子技术;2008年09期

6 袁沔齐;邹振宇;孙凯祺;刘合金;李可军;;基于遗传算法和微分进化算法的分布式电源优化配置[J];中国电力;2013年01期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 孙明;基于环境绩效的电力行业能源结构探析[D];北京交通大学;2011年

2 魏本宁;基于目标规划理论的电源规划方法研究[D];华北电力大学（北京）;2004年

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本文编号：1087063