發(fā)布時(shí)間：2017-11-16 15:25

  本文關(guān)鍵詞：帶有隨機(jī)擾動(dòng)的風(fēng)場(chǎng)優(yōu)化調(diào)度策略的研究

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【摘要】：風(fēng)能是一種豐富、清潔和可再生的一次能源,而電力是一種最重要的二次能源。當(dāng)前,世界各國(guó)對(duì)于能源安全和環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題愈來(lái)愈重視。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)作為解決能源和環(huán)境問(wèn)題、滿足可持續(xù)發(fā)展要求的有效和重要手段,得到迅速的發(fā)展,成為全球增長(zhǎng)最快的能源。在我國(guó)風(fēng)電事業(yè)發(fā)展相對(duì)集中的地區(qū)中,電網(wǎng)調(diào)度的運(yùn)行問(wèn)題正因?yàn)轱L(fēng)電容量迅速擴(kuò)張也變得越來(lái)越顯著。現(xiàn)在來(lái)看,系統(tǒng)電網(wǎng)運(yùn)送能力欠缺以及缺少可供給的調(diào)峰容量是風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行并網(wǎng)運(yùn)行的重要限制因素。然而,可以在風(fēng)電受限條件下,通過(guò)風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)化調(diào)度來(lái)最大程度地提高風(fēng)電的利用率。本文通過(guò)研究國(guó)內(nèi)外棄風(fēng)現(xiàn)狀和風(fēng)電調(diào)度現(xiàn)狀,為風(fēng)電的優(yōu)化調(diào)度研究提供了現(xiàn)實(shí)依據(jù)與決策基礎(chǔ)。全篇從風(fēng)場(chǎng)發(fā)電量系統(tǒng)研究開始,介紹了其重要概念和具體建模過(guò)程。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)作為風(fēng)場(chǎng)發(fā)電量系統(tǒng)的重要組成部分,本文從其分類、構(gòu)成、機(jī)組效率制約因素以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)介紹。接著文章介紹了風(fēng)場(chǎng)發(fā)電量預(yù)測(cè)系統(tǒng)概念,分類,研究現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展方向,它是風(fēng)場(chǎng)發(fā)電量系統(tǒng)實(shí)行風(fēng)電優(yōu)化調(diào)度的前提條件。然后通過(guò)分析風(fēng)力發(fā)電的過(guò)程,建立了含有擾動(dòng)項(xiàng)的單個(gè)風(fēng)機(jī)發(fā)電量模型,同時(shí)在考慮風(fēng)機(jī)之間耦合性基礎(chǔ)上建立了整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電量模型。本文旨在解決風(fēng)電場(chǎng)建模和風(fēng)力發(fā)電優(yōu)化調(diào)度耦合問(wèn)題,并針對(duì)風(fēng)機(jī)發(fā)電量的調(diào)度問(wèn)題提出了兩條優(yōu)化策略。第一條優(yōu)化策略是首先合理分配各臺(tái)風(fēng)機(jī)的發(fā)電量期望目標(biāo)值,然后通過(guò)控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩,使得每臺(tái)風(fēng)機(jī)的實(shí)際發(fā)電量可以達(dá)到每臺(tái)風(fēng)機(jī)發(fā)電量的目標(biāo)期望值。第二條優(yōu)化策略是基于調(diào)度值首先給出每臺(tái)風(fēng)機(jī)發(fā)電量的理想運(yùn)行曲線,通過(guò)控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩來(lái)使發(fā)電量實(shí)際運(yùn)行曲線跟蹤上理想運(yùn)行曲線,同時(shí)還要使發(fā)電機(jī)的電磁力矩所消耗的能量最小。這兩條優(yōu)化策略方法的有如下顯著特點(diǎn)：第一,所建立的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量模型考慮了風(fēng)機(jī)之間的相互影響；第二,所研究的內(nèi)容是風(fēng)力發(fā)電方面的優(yōu)化調(diào)度問(wèn)題；第三,其中第一條策略的控制器設(shè)計(jì)考慮了系統(tǒng)的局部信息,并在此基礎(chǔ)上利用了倒向隨機(jī)微分方程及其伴隨方程進(jìn)行解決,第二條策略中保證了控制器的二次型性能指標(biāo)最小。最后通過(guò)Matlab數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證兩條優(yōu)化策略所提出的控制器的有效性。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM614;TM73

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本文編號(hào)：1192807