本文關(guān)鍵詞： 機(jī)組組合 隨機(jī)優(yōu)化 風(fēng)力發(fā)電 場(chǎng)景消減 源荷協(xié)調(diào)　出處：《山東大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著能源類(lèi)型的豐富,可再生能源發(fā)電在電網(wǎng)中所占的比例呈現(xiàn)快速上升趨勢(shì)。風(fēng)能作為一種清潔能源因?yàn)槠淇煽俊?yōu)質(zhì)的的特性,近年來(lái),其裝機(jī)容量也在不斷增加。為了實(shí)現(xiàn)2050年可再生能源占一次能源消費(fèi)比例60%以上的目標(biāo),風(fēng)力發(fā)電作為未來(lái)可再生能源的支柱力量受到了廣泛的關(guān)注。然而,就我國(guó)的風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,高滲透率的風(fēng)電出力給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了巨大的沖擊,大規(guī)模風(fēng)電場(chǎng)出力無(wú)法充分消納。這一問(wèn)題,除了受限于傳輸容量限制、源荷分布差異等硬件條件因素的影響外,預(yù)測(cè)手段和建模方法的不精確,電能分配調(diào)度準(zhǔn)確性較低也是主要原因。因此,整合現(xiàn)有資源,接納新的調(diào)度手段,在高滲透率風(fēng)電比例下探索經(jīng)濟(jì)、可靠的機(jī)組組合與經(jīng)濟(jì)調(diào)度計(jì)劃尤為必要。本文根據(jù)目前風(fēng)電接入在機(jī)組組合調(diào)度應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題,分析了風(fēng)電場(chǎng)景生成及消減過(guò)程,搭建并求解了高滲透率風(fēng)電接入下的概率機(jī)組組合模型,并在此模型的基礎(chǔ)上,將多種需求側(cè)資源加入機(jī)組組合模型之中,求解分析了源荷協(xié)調(diào)的概率機(jī)組組合問(wèn)題。首先,針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)景生成及消減過(guò)程,本文分別將核密度估計(jì)、拉丁超立方逆變換抽樣及粒子群改進(jìn)的K-medoids聚類(lèi)運(yùn)用于風(fēng)電預(yù)測(cè)誤差分析、場(chǎng)景生成、場(chǎng)景消減之中。本文首先運(yùn)用風(fēng)電預(yù)測(cè)誤差的歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),運(yùn)用核密度估計(jì)的方法擬合風(fēng)電預(yù)測(cè)誤差的經(jīng)驗(yàn)概率分布,然后采用拉丁超立方逆變換抽樣(LHS)的方法進(jìn)行風(fēng)電預(yù)測(cè)誤差及風(fēng)電出力時(shí)間序列的場(chǎng)景生成。為了將生成后的場(chǎng)景運(yùn)用于機(jī)組組合計(jì)算之中,本文提出了一種基于粒子群尋優(yōu)的K-medoids聚類(lèi)消減方法。針對(duì)傳統(tǒng)K-mediods聚類(lèi)中聚類(lèi)點(diǎn)收斂速度慢、聚類(lèi)優(yōu)化結(jié)果多變的問(wèn)題,本文運(yùn)用粒子群算法,加快了聚類(lèi)的收斂速度,優(yōu)化了場(chǎng)景的聚類(lèi)質(zhì)量,有效的生成了高質(zhì)量的風(fēng)電場(chǎng)景。最后運(yùn)用2016年上半年的BPA風(fēng)電數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行場(chǎng)景分析,搭建了未來(lái)24小時(shí)的風(fēng)電出力模型,并運(yùn)用拉丁超立方逆變換抽樣和粒子群改進(jìn)的K-medoids聚類(lèi)方法進(jìn)行了場(chǎng)景的生成與消減。然后,針對(duì)高比例風(fēng)電接入對(duì)電網(wǎng)帶來(lái)的棄風(fēng)失負(fù)荷問(wèn)題,本文提出了一種高滲透率風(fēng)電接入下的概率機(jī)組組合模型。在模型方面,本文采用了一種計(jì)及棄風(fēng)失負(fù)荷、風(fēng)電備用及應(yīng)急備用的概率機(jī)組組合模型,通過(guò)優(yōu)化使概率機(jī)組組合期望成本計(jì)算更為準(zhǔn)確。在求解方式上,本文將該問(wèn)題轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)二次規(guī)劃問(wèn)題,并給出了對(duì)火電機(jī)組啟停成本及最小啟停機(jī)時(shí)間的處理方法。為了反映高比例風(fēng)電出力情況下的突出問(wèn)題,文章在10機(jī)組算例的基礎(chǔ)上,建立了一個(gè)高滲透率風(fēng)電出力場(chǎng)景。通過(guò)運(yùn)用該模型,分析了風(fēng)電出力不足、風(fēng)電出力過(guò)剩、火電爬坡不足等極端場(chǎng)景對(duì)機(jī)組組合的影響,同時(shí)驗(yàn)證了提出的概率機(jī)組組合模型在應(yīng)對(duì)高比例風(fēng)電出力方面的靈活性和有效性。最后,針對(duì)多種類(lèi)型的需求側(cè)資源參與電網(wǎng)協(xié)調(diào)調(diào)度的問(wèn)題,本文提出了一種高滲透率風(fēng)電接入下源荷協(xié)調(diào)的概率機(jī)組組合模型。在模型構(gòu)建方面,本文綜合響應(yīng)特性與響應(yīng)方式的不同將需求側(cè)資源分為了四類(lèi):雙向調(diào)節(jié)型、電量平移型、中斷補(bǔ)償型、電價(jià)響應(yīng)型,以機(jī)組運(yùn)行期望成本最小為目標(biāo),結(jié)合實(shí)時(shí)電價(jià),對(duì)多種需求側(cè)資源的運(yùn)行及補(bǔ)償成本進(jìn)行了分析討論。在算例方面,本文在高滲透率風(fēng)電模型的基礎(chǔ)上加入了四種需求側(cè)資源,對(duì)各種需求側(cè)資源對(duì)風(fēng)電的消納能力進(jìn)行了分析和對(duì)比,并通過(guò)算例驗(yàn)證了本文給出的源荷協(xié)調(diào)的概率機(jī)組組合模型可以較好的優(yōu)化協(xié)調(diào)各種需求側(cè)資源,通過(guò)給出最優(yōu)的源荷啟停方式,降低日內(nèi)期望運(yùn)行成本,在不改變火電機(jī)組容量的情況下,減少棄風(fēng)失負(fù)荷損失。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TM614;TM73

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本文編號(hào)：1470121