基于风险理论的含大规模风电电力系统调度决策方法研究

发布时间：2017-08-20 20:02

  本文关键词：基于风险理论的含大规模风电电力系统调度决策方法研究

  更多相关文章： 含大规模风电电力系统 调度决策 风电消纳 不确定性 风险评估 风险决策

【摘要】：风电消纳一直以来是我国风电发展面临的首要问题之一,现有调度决策方法难以适应大规模风电的随机特性,本文引入风险理论量化大规模风电并网对系统安全经济运行的影响,并基于此研究适用于含大规模风电电力系统不同时间尺度下调度决策风险分析模型和方法,旨在统筹协调系统的安全经济运行和风电消纳,在调度决策优化中最大化提升系统对风电的安全消纳能力。本文首先研究了适用于含大规模风电电力系统调度决策风险分析的理论基础:分析提炼了含大规模风电电力系统多时间尺度调度运行体系的基本特征,在此基础上将本文研究重点归结为系统中长期风电消纳能力评估和短期风电消纳决策两个关键问题,并针对它们构建了量化系统安全消纳风电能力的风险指标,研究了相关风险分析理论,包括风险评估方法和概率优化调度决策理论。本文针对调峰这一制约风电消纳的关键因素,研究合理而有效的中长期风电消纳能力评估方法,为含大规模风电电力系统的调度运行提供决策分析依据。从风电接入对系统日调峰需求的影响机理出发,对净负荷峰谷差这一制约风电消纳的关键因素进行统计分析,得到含大规模风电系统日调峰需求的中长期概率性特征。并在此基础上建立基于日净峰谷差概率分布的含大规模风电系统的中长期弃风风险评估模型,它不仅计算简单、避免需要大量不确定性数据,而且全面了反映系统的风电消纳能力和中长期运行调度面临的弃风风险。短期风电调度决策需要应对风电最大化消纳和系统安全经济运行之间的矛盾,尤其凸显在备用容量优化配置和网络安全协调控制两个方面。针对这两方面的问题,首先建立了短期调度中不确定性因素的数学模型:包括基于马尔科夫链原理的风电出力随机场景模型和基于传输潮流的线路停运概率模型,在此基础上利用概率优化调度理论分别构建了短期经济调度和实时调度的风险决策模型。该概率风险优化调度模型以降低调度计划在未来时间段内可能面临的运行风险总量为目标,通过经济调度协调统筹系统经济成本和安全风险,通过实时调度提升网络防御不确定性因素带来的安全风险的能力,实现最大化挖掘系统对风电的安全消纳空间。
【关键词】：含大规模风电电力系统 调度决策 风电消纳 不确定性 风险评估 风险决策
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM614;TM73
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 选题背景及其意义9-11
• 1.2 调度运行中的风电消纳问题研究现状11-13
• 1.3 风险理论在调度决策中的研究现状13-16
• 1.4 本文主要工作16-17
• 2 含大规模风电电力系统调度决策风险分析的理论基础17-27
• 2.1 引言17
• 2.2 含大规模风电电力系统调度运行决策体系17-19
• 2.3 适用于本文模型方法研究的风险理论概述19-20
• 2.4 含大规模风电电力系统的运行风险指标20-23
• 2.5 本文模型方法研究的风险理论基础23-26
• 2.6 本章小结26-27
• 3 基于系统调峰需求分析的中长期弃风风险评估27-42
• 3.1 引言27-28
• 3.2 基于调峰需求分析的弃风风险评估基本原理28-29
• 3.3 大规模风电接入的系统调峰需求特性分析29-32
• 3.4 含大规模风电电力系统的中长期弃风风险评估模型32-38
• 3.5 算例仿真分析38-41
• 3.6 本章小结41-42
• 4 协调风电消纳与安全经济运行的短期风险优化调度42-68
• 4.1 引言42-43
• 4.2 不确定性因素建模43-50
• 4.3 短期经济调度的概率优化模型50-53
• 4.4 短期实时调度的概率优化模型53-56
• 4.5 模型求解方法56-59
• 4.6 算例仿真分析59-67
• 4.7 本章小结67-68
• 5 总结与展望68-70
• 5.1 全文总结68-69
• 5.2 今后工作的展望69-70
• 致谢70-72
• 参考文献72-79
• 附录 1 IEEE 30节点算例系统参数79-81
• 附录2攻读硕士学位期间发表学术论文目录81-82
• 附录3攻读硕士学位期间参与的科研项目82

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本文编号：708569