考虑可再生能源参与的时空协调负荷恢复
发布时间：2021-05-10 21:09
近年来,可再生能源已在国内外电网中广泛装机并网,成为电力系统不可或缺的一部分。具有间歇、波动特性的可再生能源并网增加了电力系统大停电的风险和恢复难度,其在恢复过程中的无序接入也使恢复过程进一步复杂化:然而,随着可再生能源控制能力的提高,其又可作为一种灵活的电源对电力系统恢复起到促进作用。因此,需要在恢复优化中计及可再生能源的参与。电力系统部分或全部大停电中普遍存在的大规模切负荷现象使得负荷恢复成为恢复供电服务、完成整个电力系统恢复过程的关键。为加快负荷恢复速度,保证大停电后恢复过程的快速、安全、高效,研究可再生能源参与下的负荷恢复具有重要意义。为实现可再生能源参与的高效负荷恢复,本文构建了考虑可再生能源的时空协调负荷恢复框架,研究了可再生能源参与下电力系统负荷恢复过程中的不确定性问题、多层级多区域电网空间协调问题以及长时间尺度决策协调的问题。论文的主要工作和取得的创新成果如下:1)提出了考虑可再生能源的时空协调负荷恢复框架。其中包括不确定条件下的在线负荷恢复决策方法、考虑空间协调的多层级多区域耦合电网负荷恢复方法以及时间协调的多时步耦合动态负荷恢复方法。首先,针对负荷恢复中的不确定性问...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 背景与意义
1.2 电力系统恢复问题研究现状
1.2.1 电力系统恢复阶段划分及其研究重点
1.2.2 电力系统恢复主要技术问题及发展现状
1.2.3 考虑可再生能源参与的大电网恢复研究现状
1.3 考虑可再生能源参与的大电网负荷恢复所面临的问题
1.4 本文主要工作
第2章 考虑可再生能源参与的时空协调负荷恢复理论基础
2.1 引言
2.2 考虑可再生能源接入的时空协调负荷恢复框架
2.3 可再生能源参与下的大电网负荷恢复优化概念模型
2.3.1 考虑可再生能源接入的大电网负荷恢复通用模型
2.3.2 输配耦合网络负荷恢复建模
2.3.3 多时步滚动负荷恢复决策建模
2.4 考虑可再生能源接入的时空协调负荷恢复理论基础
2.4.1 AC潮流线性化
2.4.2 基于条件风险价值的不确定性描述
2.4.3 基于目标级联分析法的空间协调理论基础
2.4.4 基于RHC的多时步协调理论基础
2.5 小结
第3章 考虑风电场参与负荷恢复的效用导向优化方法
3.1 引言
3.2 效用导向的风电场参与负荷恢复概述
3.2.1 效用导向策略生成过程
3.2.2 风电场参与的负荷恢复策略应用方式
3.3 基于效用方法的负荷恢复问题
3.3.1 负荷恢复过程中的不确定性及风险描述
3.3.2 效用函数构建
3.4 效用导向负荷恢复优化模型线性化
3.4.1 效用导向负荷恢复优化模型
3.4.2 模型线性化
3.4.3 场景生成与冷负荷特性建模
3.5 算例分析
3.5.1 算例数据
3.5.2 IEEE 30节点算例
3.5.3 山东电网实际算例
3.6 小结
第4章 考虑主动配电网的输配协同负荷恢复
4.1 引言
4.2 输配协调负荷恢复框架
4.2.1 输配耦合系统分层分区
4.2.2 分布式输配系统协同负荷恢复决策框架
4.3 分布式输配协同负荷恢复
4.3.1 TS-DS分布式负荷恢复模型
4.3.2 解耦模型的迭代交互
4.4 非凸负荷恢复问题的分布式优化方法
4.4.1 TSO/DSO优化模型预处理
4.4.2 TL-ATC及其迭代计算过程
4.5 算例分析
4.5.1 基于T6D2系统的负荷恢复输配协同交互迭代过程
4.5.2 基于T118D30系统的TL-ATC计算效率展示
4.5.3 基于实际系统的传统恢复策略与输配协同策略比较
4.6 小结
第5章 考虑源荷多重不确定性的多时步输配协同在线负荷恢复
5.1 引言
5.2 负荷恢复决策过程
5.2.1 单时步输配系统负荷恢复决策
5.2.2 基于RHC的多时步滚动负荷恢复决策
5.3 源荷多重不确定性处理
5.3.1 基于CVaR的源荷不确定性描述
5.3.2 CVaR值计算与反馈校验
5.4 两阶段滚动决策方案建模
5.4.1 多时步负荷恢复两阶段优化模型
5.4.2 两阶段负荷恢复模型线性化
5.5 算例分析
5.5.1 基于T118D30系统的模型计算效率
5.5.2 基于实际电网系统的负荷恢复方案效果
5.6 小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
附录A TL-ATC收敛性证明
附录B T6D2与T118D30系统数据
附录C CVaR的次可加性
参考文献
致谢
攻读博士学位期间的研究成果
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]计及风电预测误差不确定性的风电参与网架重构优化[J]. 梁海平,程子玮,孙海新,刘英培,顾雪平. 电力系统自动化. 2019(07)
[2]含可再生能源的电力系统两阶段核心骨干网架优化策略[J]. 赵昱宣,韩畅,林振智,杨莉,王蕾,黄晶晶. 电网技术. 2019(02)
[3]基于可信性理论的含直流落点系统风电与负荷协调恢复优化[J]. 蔺呈倩,王洪涛,赵瑾,杨冬,陈彬. 电网技术. 2019(02)
[4]巴西“3·21”大停电事故分析及对中国电网的启示[J]. 易俊,卜广全,郭强,习工伟,张剑云,屠竞哲. 电力系统自动化. 2019(02)
[5]微网作为黑启动电源的电力系统网架重构优化策略[J]. 赵昱宣,孙磊,林振智,文福拴,薛禹胜. 电力系统自动化. 2018(17)
[6]基于模型预测控制的微电网多时间尺度需求响应资源优化调度[J]. 肖斐,艾芊. 电力自动化设备. 2018(05)
[7]基于概率分布列的风电参与黑启动时电力系统安全裕度分析[J]. 刘艳,叶茂,顾雪平,韩思聪,魏哲. 电工技术学报. 2018(21)
[8]基于改进模型预测控制的微电网能量管理策略[J]. 窦晓波,晓宇,袁晓冬,吴在军,刘晶,胡敏强. 电力系统自动化. 2017(22)
[9]基于动态风电穿透功率极限的黑启动方案制定[J]. 叶茂,刘艳,顾雪平,杜康. 中国电机工程学报. 2018(03)
[10]基于自适应步长ADMM的直流配电网分布式最优潮流[J]. 韩禹歆,陈来军,王召健,刘炜,梅生伟. 电工技术学报. 2017(11)
博士论文
[1]规模风电参与系统恢复的关键技术问题研究[D]. 叶茂.华北电力大学(北京) 2019
[2]大电网时空协调恢复决策研究与应用[D]. 曹曦.山东大学 2017
[3]电力系统黑启动恢复及其决策支持技术的研究[D]. 刘艳.华北电力大学（河北） 2007
硕士论文
[1]风电接入对电力系统恢复过程的影响分析[D]. 卜婷婷.华北电力大学 2014
[2]基于RTDS的蒙西电网黑启动和风电参与黑启动的研究[D]. 聂凌云.华北电力大学 2013
本文编号：3180065
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 背景与意义
1.2 电力系统恢复问题研究现状
1.2.1 电力系统恢复阶段划分及其研究重点
1.2.2 电力系统恢复主要技术问题及发展现状
1.2.3 考虑可再生能源参与的大电网恢复研究现状
1.3 考虑可再生能源参与的大电网负荷恢复所面临的问题
1.4 本文主要工作
第2章 考虑可再生能源参与的时空协调负荷恢复理论基础
2.1 引言
2.2 考虑可再生能源接入的时空协调负荷恢复框架
2.3 可再生能源参与下的大电网负荷恢复优化概念模型
2.3.1 考虑可再生能源接入的大电网负荷恢复通用模型
2.3.2 输配耦合网络负荷恢复建模
2.3.3 多时步滚动负荷恢复决策建模
2.4 考虑可再生能源接入的时空协调负荷恢复理论基础
2.4.1 AC潮流线性化
2.4.2 基于条件风险价值的不确定性描述
2.4.3 基于目标级联分析法的空间协调理论基础
2.4.4 基于RHC的多时步协调理论基础
2.5 小结
第3章 考虑风电场参与负荷恢复的效用导向优化方法
3.1 引言
3.2 效用导向的风电场参与负荷恢复概述
3.2.1 效用导向策略生成过程
3.2.2 风电场参与的负荷恢复策略应用方式
3.3 基于效用方法的负荷恢复问题
3.3.1 负荷恢复过程中的不确定性及风险描述
3.3.2 效用函数构建
3.4 效用导向负荷恢复优化模型线性化
3.4.1 效用导向负荷恢复优化模型
3.4.2 模型线性化
3.4.3 场景生成与冷负荷特性建模
3.5 算例分析
3.5.1 算例数据
3.5.2 IEEE 30节点算例
3.5.3 山东电网实际算例
3.6 小结
第4章 考虑主动配电网的输配协同负荷恢复
4.1 引言
4.2 输配协调负荷恢复框架
4.2.1 输配耦合系统分层分区
4.2.2 分布式输配系统协同负荷恢复决策框架
4.3 分布式输配协同负荷恢复
4.3.1 TS-DS分布式负荷恢复模型
4.3.2 解耦模型的迭代交互
4.4 非凸负荷恢复问题的分布式优化方法
4.4.1 TSO/DSO优化模型预处理
4.4.2 TL-ATC及其迭代计算过程
4.5 算例分析
4.5.1 基于T6D2系统的负荷恢复输配协同交互迭代过程
4.5.2 基于T118D30系统的TL-ATC计算效率展示
4.5.3 基于实际系统的传统恢复策略与输配协同策略比较
4.6 小结
第5章 考虑源荷多重不确定性的多时步输配协同在线负荷恢复
5.1 引言
5.2 负荷恢复决策过程
5.2.1 单时步输配系统负荷恢复决策
5.2.2 基于RHC的多时步滚动负荷恢复决策
5.3 源荷多重不确定性处理
5.3.1 基于CVaR的源荷不确定性描述
5.3.2 CVaR值计算与反馈校验
5.4 两阶段滚动决策方案建模
5.4.1 多时步负荷恢复两阶段优化模型
5.4.2 两阶段负荷恢复模型线性化
5.5 算例分析
5.5.1 基于T118D30系统的模型计算效率
5.5.2 基于实际电网系统的负荷恢复方案效果
5.6 小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
附录A TL-ATC收敛性证明
附录B T6D2与T118D30系统数据
附录C CVaR的次可加性
参考文献
致谢
攻读博士学位期间的研究成果
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]计及风电预测误差不确定性的风电参与网架重构优化[J]. 梁海平,程子玮,孙海新,刘英培,顾雪平. 电力系统自动化. 2019(07)
[2]含可再生能源的电力系统两阶段核心骨干网架优化策略[J]. 赵昱宣,韩畅,林振智,杨莉,王蕾,黄晶晶. 电网技术. 2019(02)
[3]基于可信性理论的含直流落点系统风电与负荷协调恢复优化[J]. 蔺呈倩,王洪涛,赵瑾,杨冬,陈彬. 电网技术. 2019(02)
[4]巴西“3·21”大停电事故分析及对中国电网的启示[J]. 易俊,卜广全,郭强,习工伟,张剑云,屠竞哲. 电力系统自动化. 2019(02)
[5]微网作为黑启动电源的电力系统网架重构优化策略[J]. 赵昱宣,孙磊,林振智,文福拴,薛禹胜. 电力系统自动化. 2018(17)
[6]基于模型预测控制的微电网多时间尺度需求响应资源优化调度[J]. 肖斐,艾芊. 电力自动化设备. 2018(05)
[7]基于概率分布列的风电参与黑启动时电力系统安全裕度分析[J]. 刘艳,叶茂,顾雪平,韩思聪,魏哲. 电工技术学报. 2018(21)
[8]基于改进模型预测控制的微电网能量管理策略[J]. 窦晓波,晓宇,袁晓冬,吴在军,刘晶,胡敏强. 电力系统自动化. 2017(22)
[9]基于动态风电穿透功率极限的黑启动方案制定[J]. 叶茂,刘艳,顾雪平,杜康. 中国电机工程学报. 2018(03)
[10]基于自适应步长ADMM的直流配电网分布式最优潮流[J]. 韩禹歆,陈来军,王召健,刘炜,梅生伟. 电工技术学报. 2017(11)
博士论文
[1]规模风电参与系统恢复的关键技术问题研究[D]. 叶茂.华北电力大学(北京) 2019
[2]大电网时空协调恢复决策研究与应用[D]. 曹曦.山东大学 2017
[3]电力系统黑启动恢复及其决策支持技术的研究[D]. 刘艳.华北电力大学（河北） 2007
硕士论文
[1]风电接入对电力系统恢复过程的影响分析[D]. 卜婷婷.华北电力大学 2014
[2]基于RTDS的蒙西电网黑启动和风电参与黑启动的研究[D]. 聂凌云.华北电力大学 2013
本文编号：3180065
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