含風電的電力系統(tǒng)靈活經濟調度研究
發(fā)布時間:2021-06-10 08:09
以風電為代表的可再生能源高滲透,使凈負荷的波動性和隨機性進一步加劇。如何在保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的前提下,提升風電等可再生能源的消納,成為可再生能源大規(guī)模開發(fā)利用的關鍵。電力系統(tǒng)調度靈活性描述系統(tǒng)應對這種不確定性變化的能力,日益受到關注。而當前關于電力系統(tǒng)調度靈活性優(yōu)化配置的研究,仍然存在配置可調節(jié)容量冗余、不能保證運行階段可用性、靈活性資源考慮不全面等問題,因此開展含風電的電力系統(tǒng)靈活經濟調度研究具有重要的理論價值與實際意義。本文首先根據電力系統(tǒng)調度靈活性的定義和特點,從“供需平衡”的角度對其進行量化,并采用場景分析法準確刻畫風電和負荷的調度靈活性需求。其次,針對現(xiàn)有研究配置可調節(jié)容量存在冗余以及不能保證運行階段可用性的問題,建立電力系統(tǒng)兩階段靈活經濟調度模型:第一階段根據風電和負荷的預測值求解機組組合和可調節(jié)容量配置主問題,第二階段根據風電和負荷的典型場景集對第一階段配置的可調節(jié)容量進行充裕性檢驗。在此基礎上,為提升電力系統(tǒng)的調度靈活性,將需求響應作為靈活性資源,與發(fā)電機組共同為電力系統(tǒng)提供上、下行可調節(jié)容量。然后,針對需求響應不能顯著改善電力系統(tǒng)的下行調度靈活性,進一步提出將電...
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 課題的研究背景與意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 可再生能源并網系統(tǒng)調度靈活性優(yōu)化配置的研究現(xiàn)狀
1.2.2 需求響應參與電力系統(tǒng)調度的研究現(xiàn)狀
1.2.3 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)優(yōu)化運行的研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究工作及論文框架
2 含風電的電力系統(tǒng)調度靈活性及不確定性模擬
2.1 風電接入對電力系統(tǒng)調度靈活性的影響
2.2 含風電的電力系統(tǒng)調度靈活性量化思想
2.2.1 電力系統(tǒng)可調節(jié)容量供給
2.2.2 電力系統(tǒng)可調節(jié)容量需求
2.3 基于場景分析的風電和負荷不確定性模擬
2.3.1 風電和負荷的預測誤差建模
2.3.2 場景集生成和縮減
2.3.3 典型場景集評價
2.3.4 風電和負荷不確定性的模擬結果
2.4 本章小結
3 計及需求響應的電力系統(tǒng)靈活經濟調度
3.1 需求響應參與電力系統(tǒng)優(yōu)化調度
3.1.1 需求響應參與調度方式
3.1.2 需求響應參與調度模型
3.2 電力系統(tǒng)兩階段靈活經濟調度模型
3.2.1 機組組合和可調節(jié)容量配置主問題
3.2.2 可調節(jié)容量充裕性檢驗子問題
3.3 模型求解
3.3.1 調度模型的線性化
3.3.2 兩階段調度模型的交互迭代求解
3.4 算例分析
3.4.1 算例描述
3.4.2 兩階段靈活經濟調度模型的有效性和優(yōu)越性驗證
3.4.3 考慮/不考慮需求響應優(yōu)化結果比較及分析
3.5 本章小結
4 綜合考慮電轉氣和需求響應的電-氣互聯(lián)系統(tǒng)靈活經濟調度
4.1 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)提升電力系統(tǒng)調度靈活性分析
4.2 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)靈活經濟調度模型
4.2.1 電力系統(tǒng)優(yōu)化調度模型
4.2.2 天然氣系統(tǒng)優(yōu)化調度模型
4.2.3 電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)的耦合模型
4.3 模型求解
4.3.1 天然氣系統(tǒng)優(yōu)化調度模型的線性化
4.3.2 電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)的協(xié)調優(yōu)化
4.3.3 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)靈活經濟調度模型的求解流程
4.4 算例分析
4.4.1 算例描述
4.4.2 電轉氣對電力系統(tǒng)靈活經濟調度的影響
4.4.3 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)協(xié)調優(yōu)化的必要性
4.4.4 綜合考慮電轉氣和需求響應的優(yōu)越性分析
4.5 本章小結
5 結論與展望
致謝
參考文獻
附錄A IEEE30母線電力系統(tǒng)數(shù)據
附錄B 10節(jié)點天然氣系統(tǒng)數(shù)據
攻讀碩士學位期間主要研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]計及需求響應與火電深度調峰的含風電系統(tǒng)優(yōu)化調度[J]. 鄧婷婷,婁素華,田旭,吳耀武,李楠. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(15)
[2]計及價格型需求響應及CSP電站參與的風電消納日前調度[J]. 崔楊,張匯泉,仲悟之,趙鈺婷,王錚,許伯陽. 電網技術. 2020(01)
[3]含高滲透分布式電源配電網靈活性提升優(yōu)化調度方法[J]. 王洪坤,王守相,潘志新,王建明. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(15)
[4]基于電源靈活性裕度的含風電電力系統(tǒng)多源協(xié)調調度方法[J]. 蘇承國,申建建,王沛霖,周凌安,程春田. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(17)
[5]考慮次小時尺度運行靈活性的含儲能機組組合[J]. 張利,楊建,菅學輝,張峰,韓學山. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(16)
[6]基于擴展序列運算的含不確定性需求響應電力系統(tǒng)優(yōu)化調度[J]. 徐箭,曹慧秋,唐程輝,魏聰穎,江海燕,廖思陽. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(13)
[7]計及靈活性的檢修—運行協(xié)同優(yōu)化模型及算法[J]. 許奕斌,章禹,何宇斌,郭創(chuàng)新,朱炳銓,項中明. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(11)
[8]基于場景集的含風電電力系統(tǒng)旋轉備用優(yōu)化[J]. 艾小猛,塔伊爾江·巴合依,楊立濱,楊建華,方家琨,文勁宇. 電網技術. 2018(03)
[9]計及靈活性的孤島型微電網多目標日前優(yōu)化調度方法[J]. 楊龍杰,李華強,余雪瑩,趙勁帥,劉萬宇. 電網技術. 2018(05)
[10]考慮靈活性供需平衡的輸電網擴展規(guī)劃[J]. 劉萬宇,李華強,張弘歷,肖伊. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(05)
博士論文
[1]基于機會約束目標規(guī)劃的含風電電力系統(tǒng)優(yōu)化調度研究[D]. 王揚.華北電力大學(北京) 2017
本文編號:3222015
【文章來源】:西安理工大學陜西省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 課題的研究背景與意義
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 可再生能源并網系統(tǒng)調度靈活性優(yōu)化配置的研究現(xiàn)狀
1.2.2 需求響應參與電力系統(tǒng)調度的研究現(xiàn)狀
1.2.3 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)優(yōu)化運行的研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究工作及論文框架
2 含風電的電力系統(tǒng)調度靈活性及不確定性模擬
2.1 風電接入對電力系統(tǒng)調度靈活性的影響
2.2 含風電的電力系統(tǒng)調度靈活性量化思想
2.2.1 電力系統(tǒng)可調節(jié)容量供給
2.2.2 電力系統(tǒng)可調節(jié)容量需求
2.3 基于場景分析的風電和負荷不確定性模擬
2.3.1 風電和負荷的預測誤差建模
2.3.2 場景集生成和縮減
2.3.3 典型場景集評價
2.3.4 風電和負荷不確定性的模擬結果
2.4 本章小結
3 計及需求響應的電力系統(tǒng)靈活經濟調度
3.1 需求響應參與電力系統(tǒng)優(yōu)化調度
3.1.1 需求響應參與調度方式
3.1.2 需求響應參與調度模型
3.2 電力系統(tǒng)兩階段靈活經濟調度模型
3.2.1 機組組合和可調節(jié)容量配置主問題
3.2.2 可調節(jié)容量充裕性檢驗子問題
3.3 模型求解
3.3.1 調度模型的線性化
3.3.2 兩階段調度模型的交互迭代求解
3.4 算例分析
3.4.1 算例描述
3.4.2 兩階段靈活經濟調度模型的有效性和優(yōu)越性驗證
3.4.3 考慮/不考慮需求響應優(yōu)化結果比較及分析
3.5 本章小結
4 綜合考慮電轉氣和需求響應的電-氣互聯(lián)系統(tǒng)靈活經濟調度
4.1 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)提升電力系統(tǒng)調度靈活性分析
4.2 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)靈活經濟調度模型
4.2.1 電力系統(tǒng)優(yōu)化調度模型
4.2.2 天然氣系統(tǒng)優(yōu)化調度模型
4.2.3 電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)的耦合模型
4.3 模型求解
4.3.1 天然氣系統(tǒng)優(yōu)化調度模型的線性化
4.3.2 電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)的協(xié)調優(yōu)化
4.3.3 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)靈活經濟調度模型的求解流程
4.4 算例分析
4.4.1 算例描述
4.4.2 電轉氣對電力系統(tǒng)靈活經濟調度的影響
4.4.3 電-氣互聯(lián)系統(tǒng)協(xié)調優(yōu)化的必要性
4.4.4 綜合考慮電轉氣和需求響應的優(yōu)越性分析
4.5 本章小結
5 結論與展望
致謝
參考文獻
附錄A IEEE30母線電力系統(tǒng)數(shù)據
附錄B 10節(jié)點天然氣系統(tǒng)數(shù)據
攻讀碩士學位期間主要研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]計及需求響應與火電深度調峰的含風電系統(tǒng)優(yōu)化調度[J]. 鄧婷婷,婁素華,田旭,吳耀武,李楠. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(15)
[2]計及價格型需求響應及CSP電站參與的風電消納日前調度[J]. 崔楊,張匯泉,仲悟之,趙鈺婷,王錚,許伯陽. 電網技術. 2020(01)
[3]含高滲透分布式電源配電網靈活性提升優(yōu)化調度方法[J]. 王洪坤,王守相,潘志新,王建明. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(15)
[4]基于電源靈活性裕度的含風電電力系統(tǒng)多源協(xié)調調度方法[J]. 蘇承國,申建建,王沛霖,周凌安,程春田. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(17)
[5]考慮次小時尺度運行靈活性的含儲能機組組合[J]. 張利,楊建,菅學輝,張峰,韓學山. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(16)
[6]基于擴展序列運算的含不確定性需求響應電力系統(tǒng)優(yōu)化調度[J]. 徐箭,曹慧秋,唐程輝,魏聰穎,江海燕,廖思陽. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(13)
[7]計及靈活性的檢修—運行協(xié)同優(yōu)化模型及算法[J]. 許奕斌,章禹,何宇斌,郭創(chuàng)新,朱炳銓,項中明. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(11)
[8]基于場景集的含風電電力系統(tǒng)旋轉備用優(yōu)化[J]. 艾小猛,塔伊爾江·巴合依,楊立濱,楊建華,方家琨,文勁宇. 電網技術. 2018(03)
[9]計及靈活性的孤島型微電網多目標日前優(yōu)化調度方法[J]. 楊龍杰,李華強,余雪瑩,趙勁帥,劉萬宇. 電網技術. 2018(05)
[10]考慮靈活性供需平衡的輸電網擴展規(guī)劃[J]. 劉萬宇,李華強,張弘歷,肖伊. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(05)
博士論文
[1]基于機會約束目標規(guī)劃的含風電電力系統(tǒng)優(yōu)化調度研究[D]. 王揚.華北電力大學(北京) 2017
本文編號:3222015
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