發(fā)布時間：2018-01-09 12:30

  本文關(guān)鍵詞：參考電網(wǎng)建模及優(yōu)化方法研究　出處：《山東大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：電網(wǎng)在發(fā)電與負(fù)荷平衡過程中起著重要的支撐作用,該平衡的能力與容量裕度及電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。隨著資源和環(huán)境問題日趨突出,終端用戶的電能替代以及發(fā)電側(cè)清潔替代成為發(fā)展趨勢,負(fù)荷及電源側(cè)波動性日趨增強,難以把握變化規(guī)律;其次電網(wǎng)中源、荷時空分布日趨不均,對輸電可靠性提出更高要求。電網(wǎng)對源、荷平衡的支撐作用面臨挑戰(zhàn),如何對其進行評估以指導(dǎo)電網(wǎng)規(guī)劃具有重要的實際意義。參考電網(wǎng)提供了一套能夠?qū)ΜF(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行客觀評估的標(biāo)準(zhǔn)。通過對參考網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)輸電容量和最優(yōu)阻塞成本進行量化,可將其與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行比較,以明確輸電系統(tǒng)所需要的新投資。但是,參考電網(wǎng)模型應(yīng)用于實際大規(guī)模輸電系統(tǒng)時具有較大的計算復(fù)雜度;原始的參考電網(wǎng)模型基于電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和發(fā)電、負(fù)荷水平確定的前提,未考慮未來負(fù)荷波動的不確定性,沒有關(guān)聯(lián)電網(wǎng)運行狀況,直接將其用于電網(wǎng)投資決策具有保守性,經(jīng)濟性較差。針對以上問題,本文對參考電網(wǎng)模型及其算法進行優(yōu)化,考慮未來負(fù)荷不確定性情況,預(yù)演電網(wǎng)發(fā)展規(guī)律,前瞻性地把握電網(wǎng)運行情況,超前預(yù)判電網(wǎng)在未來時間窗內(nèi)區(qū)間負(fù)荷水平下的適應(yīng)性,使參考電網(wǎng)模型能夠更好地適應(yīng)輸電網(wǎng)規(guī)劃的新背景。本文的主要工作和創(chuàng)新成果如下:(1)結(jié)合輸電價值決策最優(yōu)輸電能力,并基于參考電網(wǎng)的基本數(shù)學(xué)模型對其概念和意義進行分析,其次建立考慮N-1安全性分析的數(shù)學(xué)模型,并對其線性規(guī)劃算法進行優(yōu)化,以提高在實際大規(guī)模輸電網(wǎng)絡(luò)上的適用性。參考電網(wǎng)模型中約束眾多,運算量大且計算過程復(fù)雜。本文基于線路開斷轉(zhuǎn)移因子對N-1事故狀態(tài)下的線路約束加以篩選,將斷線后越限最嚴(yán)重的線路逐一添加到原始模型中,排除冗余的無效約束。最后,通過IEEE算例和實際輸電網(wǎng)系統(tǒng)算例與其他方法進行對比,驗證該算法的準(zhǔn)確性和高效性。(2)針對現(xiàn)有參考電網(wǎng)模型未關(guān)聯(lián)電網(wǎng)運行策略以及未涉及電網(wǎng)現(xiàn)狀的不足,提出了考慮運行方式優(yōu)化和拓?fù)湫Ｕ刂频膮⒖茧娋W(wǎng)優(yōu)化方法,為輸電網(wǎng)靈活規(guī)劃提供指導(dǎo)性意見。基于前瞻時間尺度內(nèi)各時段負(fù)荷預(yù)測值和規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)候選支路方案,構(gòu)建以最小化年發(fā)電成本和年輸成本之和為目標(biāo),以系統(tǒng)正常運行狀態(tài)以及N-1事故狀態(tài)下的運行安全要求為約束條件的參考電網(wǎng)優(yōu)化模型,對優(yōu)化模型中混合整數(shù)非線性約束式進行處理,將其轉(zhuǎn)換為混合整數(shù)線性規(guī)劃模型,并采用混合整數(shù)線性規(guī)劃法對優(yōu)化模型進行求解,得到最終的規(guī)劃方案。最后,通過算例分析說明了所提方法的有效性。(3)針對現(xiàn)有參考電網(wǎng)模型未考慮未來負(fù)荷波動的不確定性以及現(xiàn)有負(fù)荷預(yù)測方法具有模糊性等不足,提出了考慮區(qū)間負(fù)荷的參考電網(wǎng)魯棒優(yōu)化方法,有利于提高參考電網(wǎng)規(guī)劃方案的安全性。基于前瞻時間尺度內(nèi)各時段負(fù)荷預(yù)測區(qū)間和未來年規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)候選支路方案,構(gòu)建以最小化年發(fā)電成本、備用成本和年輸電成本為目標(biāo),以區(qū)間負(fù)荷下系統(tǒng)正常運行狀態(tài)以及N-1事故狀態(tài)下的運行安全要求為約束條件的參考電網(wǎng)魯棒優(yōu)化模型,對優(yōu)化模型中區(qū)間形式約束進行處理,將其轉(zhuǎn)換為線性規(guī)劃模型,并采用線性規(guī)劃法對優(yōu)化模型進行求解,得到最終的規(guī)劃方案。最后,通過算例分析說明了所提方法的有效性。
[Abstract]:This paper optimizes the power transmission capacity and the optimal congestion cost of the reference network , and then sets up a set of mathematical models that can evaluate the power transmission reliability . ( 2 ) A reference grid optimization model considering operation mode optimization and topology correction control is proposed for the existing reference power grid model which is not related to the grid operation strategy and the shortage of the current situation of the power grid . The optimization model of the reference power grid considering interval load is constructed to minimize the uncertainty of the annual power generation cost and annual transmission cost , and the optimization model is solved by the mixed integer linear programming method .

【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM743

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本文編號：1401419