考虑大规模新能源接入的电网规划评价指标研究

发布时间：2017-10-24 13:38

  本文关键词：考虑大规模新能源接入的电网规划评价指标研究

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【摘要】：随着电网的持续发展和人类对于可再生能源的重视,新能源发电越来越多地接入到电网中。其中风能和太阳能是新能源的两种主要类型。由于它们本身的随机性和波动性特征,大规模新能源发电并入电网后会对电网产生附加的影响。电网规划的评价指标也需要重新考虑大规模新能源接入后的情况。本文首先采用蒙特卡洛法针对风电场和光伏电站建立了随机出力模型。随后建立了含风电场和光伏电站的发输电系统可靠性模型,包括发电机、变压器、输电线路、继电保护装置等元件模型,负荷模型考虑了负荷预测的不确定性。接着在已有可靠性指标的基础上引入了4个新的指标,分别为新能源对供电中断期望值的贡献系数、新能源对切负荷概率的贡献系数、新能源容量可信度以及母线电压分布指数。在已有经济性评价指标的基础上引入了3个新的评价指标,分别为弃新能源电量、节约燃料费用和节约污染排放费用。其中新的可靠性评价指标用序贯蒙特卡洛法计算得出,新的经济性评价指标用基于有效容量分布的电力系统随机生产模拟法计算得出。通过仿真算例的分析可以看出,风电场和光伏电站的并网对发输电测试系统的影响很大,在不同的节点并入不同容量的新能源会对系统的可靠性和经济性产生不同的影响。因此,参考电网规划评价的新指标,要根据电网的实际情况和网络结构选择合适的并网方案。这对风电场和光伏电站并网研究具有重要的参考意义。
【关键词】：电网规划 评价指标 大规模新能源 蒙特卡洛法 可靠性 经济性
【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】：TM715;TM61
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题研究背景和意义10-11
• 1.2 课题研究现状11-14
• 1.2.1 国内外新能源发电发展现状11-12
• 1.2.2 新能源发电并网对电力系统的影响12-14
• 1.2.3 考虑新能源接入的电网规划评价指标研究现状14
• 1.3 课题的主要研究内容14-16
• 第2章 风光随机性出力建模16-26
• 2.1 蒙特卡罗模拟法16
• 2.2 风电场的随机出力模型16-21
• 2.2.1 风速模拟16-18
• 2.2.2 尾流效应模型18-19
• 2.2.3 风电场出力模型19-20
• 2.2.4 风电场输出功率计算流程20-21
• 2.3 光伏电站的随机出力模型21-23
• 2.3.1 光照强度模拟21-22
• 2.3.2 光伏电站出力模型22-23
• 2.4 含新能源的潮流计算23-25
• 2.4.1 潮流计算中风电节点的处理23-24
• 2.4.2 含风电场的潮流计算方法24-25
• 2.4.3 潮流计算中光伏节点的处理25
• 2.5 本章小结25-26
• 第3章 考虑大规模新能源接入的电网规划可靠性评价指标26-44
• 3.1 蒙特卡洛模拟法26-28
• 3.1.1 非序贯蒙特卡洛模拟26
• 3.1.2 序贯蒙特卡洛模拟26-28
• 3.2 需要计算的可靠性指标28-34
• 3.2.1 新能源对供电中断期望值贡献系数28
• 3.2.2 新能源对切负荷概率贡献系数28-29
• 3.2.3 新能源容量可信度29-32
• 3.2.4 母线电压分布指数(Bus Voltage Distribution Index,BVDI)32-34
• 3.3 含大规模新能源的发输电系统蒙特卡洛仿真模型34-36
• 3.3.1 基本的可靠性参数34
• 3.3.2 主要元件停运模型34-35
• 3.3.3 负荷模型35
• 3.3.4 网络拓扑分析35-36
• 3.4 含新能源的发输电系统可靠性指标计算流程36
• 3.5 含新能源的发输电系统可靠性指标算例分析36-43
• 3.6 本章小结43-44
• 第4章 考虑大规模新能源接入系统的经济性评价指标44-57
• 4.1 基于有效容量分布的随机生产模拟法44-49
• 4.2 经济性评价指标49-51
• 4.2.1 弃新能源电量49-50
• 4.2.2 节约燃料费用50
• 4.2.3 节约污染排放费用50-51
• 4.3 算例分析51-56
• 4.3.1 测试系统51-53
• 4.3.2 风电场参数53-54
• 4.3.3 光伏电站参数54-55
• 4.3.4 经济指标参数55
• 4.3.5 仿真结果与分析55-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第5章 结论与展望57-59
• 参考文献59-63
• 附录一 IEEE16机系统参数63-70
• 附录二 IEEE14节点系统参数70-72
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研工作72-73
• 致谢73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 张宏宇;印永华;申洪;何剑;赵珊珊;;大规模风电接入后的系统调峰充裕性评估[J];中国电机工程学报;2011年22期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 陈艳旭;大型风电场并网方案评估[D];华北电力大学（北京）;2011年

2 刘振伟;风电并网影响及最大装机容量研究[D];华中科技大学;2007年

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本文编号：1089010