本文關(guān)鍵詞：計(jì)及風(fēng)電隨機(jī)性的機(jī)組出力調(diào)整和頻率約束的兩階段經(jīng)濟(jì)調(diào)度

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【摘要】：隨著能源與環(huán)境問(wèn)題的日趨嚴(yán)重,新能源得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。風(fēng)能作為一種可再生的清潔能源,已成為能夠替代化石能源發(fā)電的重要能源之一。然而,風(fēng)電的隨機(jī)性給電力系統(tǒng)的調(diào)度帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)。另外隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展,多途徑可獲得隨機(jī)變量的預(yù)測(cè)信息,且越接近運(yùn)行時(shí)刻所獲得的隨機(jī)變量信息越準(zhǔn)確。因此為了獲得更大的社會(huì)效益,在運(yùn)行時(shí)刻前做多次決策,并且構(gòu)造一個(gè)一體化模型就顯得尤為重要。論文基于多階段決策的思想提出了計(jì)及風(fēng)電隨機(jī)性的兩階段經(jīng)濟(jì)調(diào)度一體化模型和計(jì)算方法。針對(duì)風(fēng)力發(fā)電的隨機(jī)性以及電力系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),論文采用條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值(Conditional Value-at-Risk:CVaR)方法來(lái)刻畫(huà)各支路不滿(mǎn)足安全運(yùn)行的概率,從而構(gòu)建了CVaR安全約束下的兩階段經(jīng)濟(jì)調(diào)度一體化模型。對(duì)于模型的求解,首先采用光滑化策略將模型轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)的優(yōu)化問(wèn)題,然后采用對(duì)偶動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法對(duì)光滑化后的模型進(jìn)行求解,數(shù)值試驗(yàn)以IEEE30節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為例,通過(guò)設(shè)置不同的置信水平,不同的風(fēng)險(xiǎn)值,是否考慮風(fēng)電并網(wǎng)和閥點(diǎn)效應(yīng),分析系統(tǒng)發(fā)電總成本的變化。進(jìn)一步為了確保系統(tǒng)頻率在事故后較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常而不導(dǎo)致頻率崩潰,論文構(gòu)建了考慮事故后頻率約束的兩階段經(jīng)濟(jì)調(diào)度一體化模型。模型構(gòu)建上加入了高估和低估風(fēng)機(jī)可用輸出功率的懲罰成本,并在第二階段的約束中加入了頻率約束。針對(duì)模型的非光滑性,同樣采用光滑化方法對(duì)其進(jìn)行處理,并以IEEE30節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)為例進(jìn)行仿真,分析了頻率約束和風(fēng)電懲罰對(duì)運(yùn)行成本的影響,風(fēng)電可用輸出功率大小對(duì)第一階段機(jī)組出力的影響等。計(jì)算結(jié)果檢驗(yàn)了構(gòu)建模型的合理性和有效性。論文研究的問(wèn)題結(jié)合了當(dāng)前電力系統(tǒng)智能運(yùn)行新環(huán)境,充分融合考慮了電力智能運(yùn)行環(huán)境下的多信息條件,將多階段決策的思想運(yùn)用于系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,提出的新模型和算法采用了數(shù)學(xué)和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域新的有效方法。論文中所采取的方法可有效解決事故條件下系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度問(wèn)題,為系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行決策提供了可行方法。
【關(guān)鍵詞】：兩階段決策 機(jī)組出力調(diào)整 頻率約束 條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值 經(jīng)濟(jì)調(diào)度 對(duì)偶動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM73
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題研究背景及意義10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 含風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度研究12-13
• 1.2.2 電力系統(tǒng)有關(guān)頻率問(wèn)題的研究13-14
• 1.3 多階段優(yōu)化問(wèn)題14-16
• 1.3.1 多階段優(yōu)化問(wèn)題簡(jiǎn)介14
• 1.3.2 多階段優(yōu)化問(wèn)題的常用求解方法14-15
• 1.3.3 多階段優(yōu)化問(wèn)題在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用15-16
• 1.4 本文的主要工作及貢獻(xiàn)16-20
• 第二章 CVaR安全約束下的兩階段經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型20-30
• 2.1 引言20
• 2.2 CVaR的數(shù)學(xué)描述20-21
• 2.3 風(fēng)速的預(yù)測(cè)及風(fēng)功率的轉(zhuǎn)換方法21-23
• 2.3.1 風(fēng)速的預(yù)測(cè)21-22
• 2.3.2 風(fēng)速與風(fēng)功率的轉(zhuǎn)換22-23
• 2.4 考慮CVaR安全約束下的兩階段經(jīng)濟(jì)調(diào)度建模23-28
• 2.4.1 電力系統(tǒng)安全運(yùn)行條件風(fēng)險(xiǎn)值23-25
• 2.4.2 可中斷負(fù)荷25-26
• 2.4.3 閥點(diǎn)效應(yīng)26
• 2.4.4 考慮CVaR安全約束下的兩階段經(jīng)濟(jì)調(diào)度建模26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第三章 CVaR約束下的兩階段調(diào)度模型求解的對(duì)偶動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法30-42
• 3.1 引言30
• 3.2 模型的光滑化處理30-31
• 3.2.1 光滑化函數(shù)方法30-31
• 3.2.2 模型的光滑化處理31
• 3.3 求解兩階段模型的對(duì)偶動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法31-36
• 3.3.1 對(duì)偶動(dòng)態(tài)規(guī)劃逆向計(jì)算32-33
• 3.3.2 對(duì)偶動(dòng)態(tài)規(guī)劃正向計(jì)算33-34
• 3.3.3 對(duì)偶動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法34-36
• 3.4 數(shù)值分析36-41
• 3.4.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介及參數(shù)選取36-38
• 3.4.2 計(jì)算結(jié)果及分析38-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 考慮事故后頻率約束的兩階段隨機(jī)經(jīng)濟(jì)調(diào)度42-52
• 4.1 引言42
• 4.2 考慮事故后頻率約束的兩階段隨機(jī)經(jīng)濟(jì)調(diào)度建模42-46
• 4.2.1 考慮事故后頻率約束的兩階段隨機(jī)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型42-45
• 4.2.2 估計(jì)低頻減載量函數(shù)h)(×45-46
• 4.3 模型的光滑化處理46
• 4.4 數(shù)值分析46-50
• 4.4.1 系統(tǒng)參數(shù)選取46-47
• 4.4.2 計(jì)算結(jié)果及分析47-50
• 4.5 本章小結(jié)50-52
• 總結(jié)與展望52-54
• 參考文獻(xiàn)54-59
• 致謝59-60
• 附錄A 符號(hào)說(shuō)明60-62
• 附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文62-63
• 附錄C 攻讀碩士學(xué)位期間參加的相關(guān)項(xiàng)目63

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