含風電電力系統(tǒng)安全經濟運行是當前電力系統(tǒng)優(yōu)化調度的研究重點之一。受風能資源稟賦限制,風力發(fā)電具有較強的隨機性、波動性和反調峰性,難以準確預測及調度。風電并網容量的增加以及并網電壓等級的提高,使得風力發(fā)電對于系統(tǒng)運行的影響進一步加劇。與此同時,隨著智能電網的發(fā)展,具有靈活、快速調節(jié)能力的儲能系統(tǒng)逐步應用,儲能在增強系統(tǒng)調節(jié)能力的同時,也使得電力系統(tǒng)調度運行進一步復雜化。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)優(yōu)化調度方法難以適應高風電滲透比例下復雜電力系統(tǒng)調度的新要求。在此背景下,本文以機會約束目標規(guī)劃為數(shù)學理論與方法支撐,以含風電電力系統(tǒng)優(yōu)化調度作為研究主題,開展的主要工作和取得的主要成果如下:針對含風電電力系統(tǒng)優(yōu)化調度問題,考慮風電出力隨機性,提出了基于機會約束目標規(guī)劃的調度方法,在根據(jù)設定消納區(qū)間優(yōu)化制定機組出力計劃的同時,結合機組運行情況對消納區(qū)間進行優(yōu)化調整,以此實現(xiàn)靈活經濟調度。對此,首先,介紹了機會約束目標規(guī)劃理論,并推導出其確定表達形式。然后,提出基于機會約束目標規(guī)劃的含風電電力系統(tǒng)優(yōu)化調度方法。最后,以含風電系統(tǒng)為例,對方法進行驗證分析,結果表明:所提方法能夠有效考慮風電消納區(qū)間與機組運行的相互...

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【學位級別】：博士

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摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 國內外相關研究現(xiàn)狀
        1.2.1 考慮風電不確定性的電力系統(tǒng)優(yōu)化調度
        1.2.2 考慮預測精度變化的含風電電力系統(tǒng)滾動調度
        1.2.3 儲能壽命模型及其在系統(tǒng)調度問題中的應用
    1.3 研究思路與主要工作
第2章 基于機會約束目標規(guī)劃的隨機優(yōu)化調度方法
    2.1 引言
        2.1.1 一般機會約束規(guī)劃方法的局限性
        2.1.2 本章內容安排
    2.2 機會約束目標規(guī)劃理論及其特性分析
        2.2.1 機會約束目標規(guī)劃理論
        2.2.2 機會約束目標規(guī)劃的確定形式轉化
        2.2.3 機會約束目標規(guī)劃與含風電系統(tǒng)優(yōu)化調度問題
    2.3 風電不確定性及相關假設說明
    2.4 基于機會約束目標規(guī)劃的隨機優(yōu)化調度模型
        2.4.1 基于機會約束目標規(guī)劃的備用約束建模思路分析
        2.4.2 系統(tǒng)優(yōu)化調度的數(shù)學模型
    2.5 模型轉化與求解
        2.5.1 模型轉化
        2.5.2 模型求解
    2.6 算例分析
        2.6.1 算例介紹
        2.6.2 基于機會約束目標規(guī)劃的調度方法有效性分析
        2.6.3 儲能運行分析
    2.7 小結
第3章 考慮運行風險與消納成本的含風電系統(tǒng)安全約束機組組合方法
    3.1 引言
        3.1.1 引入風險理論考慮運行風險與消納成本的重要性
        3.1.2 含風電系統(tǒng)線路潮流約束的特殊性
        3.1.3 本章內容安排
    3.2 計及風險的機會約束目標規(guī)劃方法
        3.2.1 電力系統(tǒng)運行中的一般風險評估方法
        3.2.2 計及風險的機會約束目標規(guī)劃
    3.3 考慮運行風險與消納成本的安全約束機組組合模型
        3.3.1 基于RBCCGP的風險備用模型
        3.3.2 基于RBCCGP的風險潮流模型
        3.3.3 其它系統(tǒng)約束模型
    3.4 模型轉化與求解
        3.4.1 模型轉化
        3.4.2 模型求解
    3.5 算例分析
        3.5.1 IEEE 39 節(jié)點系統(tǒng)算例
        3.5.2 IEEE 118 節(jié)點系統(tǒng)算例
    3.6 小結
第4章 考慮風電預測精度變化與預測信息更新的滾動調度方法
    4.1 引言
        4.1.1 含風電電力系統(tǒng)滾動調度的新要求
        4.1.2 本章內容安排
    4.2 風電預測精度隨預測超前時間變化的特性及其影響
        4.2.1 風電預測誤差分布與預測超前時間
        4.2.2 預測誤差分布變化對調度計劃的影響
    4.3 考慮預測誤差分布變化特性的靜態(tài)調度模型
        4.3.1 建模思路分析
        4.3.2 靜態(tài)調度數(shù)學模型
    4.4 考慮預測信息動態(tài)更新的滾動調度模型
        4.4.1 建模思路分析
        4.4.2 滾動調度數(shù)學模型
    4.5 模型轉化與求解
        4.5.1 模型轉化
        4.5.2 模型求解
    4.6 算例分析
        4.6.1 算例介紹
        4.6.2 靜態(tài)調度模型分析
        4.6.3 滾動調度模型分析
        4.6.4 滾動調度模型影響因素分析
    4.7 小結
第5章 計及儲能壽命損耗的風火儲系統(tǒng)協(xié)調調度方法
    5.1 引言
        5.1.1 調度問題中考慮儲能壽命損耗的重要性
        5.1.2 本章內容安排
    5.2 儲能壽命損耗與放電深度關系建模
        5.2.1 傳統(tǒng)壽命損耗模型及其局限性
        5.2.2 考慮放電深度的儲能壽命損耗改進模型
        5.2.3 相對放電深度與絕對放電深度
    5.3 計及儲能壽命損耗的風火儲系統(tǒng)協(xié)調調度模型
        5.3.1 建模思路分析
        5.3.2 計及儲能壽命損耗的多目標隨機優(yōu)化調度模型
    5.4 模型轉化與求解
        5.4.1 模型轉化
        5.4.2 模型求解
    5.5 算例分析
        5.5.1 算例介紹
        5.5.2 短周期算例分析
        5.5.3 長周期算例分析
        5.5.4 模型靈敏度分析
    5.6 小結
第6章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
攻讀博士學位期間參加的科研工作
致謝
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本文編號：3788714