【摘要】：隨著化石能源的枯竭以及人類生態(tài)環(huán)境的日益惡劣,可再生能源受到了極大的關(guān)注與發(fā)展,能源改革迫在眉睫。新形勢(shì)下,電力系統(tǒng)中發(fā)電、用電呈現(xiàn)多元化,在用電負(fù)荷自身不確定性的基礎(chǔ)上,以風(fēng)電、光伏為代表的新能源發(fā)電比重大幅增加。然而,由于風(fēng)光出力的波動(dòng)性、間歇性及隨機(jī)性,它們的并網(wǎng)給發(fā)電端引入了大量不確定因素,不僅為新能源的消納帶來(lái)了極大的困難,也給電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。因此,在電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度過(guò)程中充分計(jì)及風(fēng)光不確定性的影響,對(duì)于新形勢(shì)下電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重大意義�；诖�,本文針對(duì)目前電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度深受新能源出力不確定性影響的新情況,對(duì)能有效緩解風(fēng)光不確定性影響的經(jīng)濟(jì)調(diào)度策略進(jìn)行了較深入的研究,從不同角度,采取多種方式結(jié)合的手段來(lái)應(yīng)對(duì)風(fēng)光不確定性,主要的工作內(nèi)容及創(chuàng)新成果體現(xiàn)如下:(1)基于歷史數(shù)據(jù),對(duì)以風(fēng)電和光伏為代表的新能源出力時(shí)空特性進(jìn)行深入分析。詳細(xì)闡述了新能源出力不確定性的含義,并對(duì)其秒級(jí)和小時(shí)級(jí)的出力特性進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。研究了風(fēng)電及光伏出力在各種時(shí)間尺度及不同空間范圍內(nèi)的互補(bǔ)性,并采用spearman相關(guān)系數(shù)對(duì)風(fēng)光的互補(bǔ)程度進(jìn)行了表征。對(duì)風(fēng)電及光伏在不同出力水平下的預(yù)測(cè)誤差率分布進(jìn)行了正態(tài)擬合,求出各出力區(qū)間預(yù)測(cè)誤差率概率密度分布函數(shù)的期望及標(biāo)準(zhǔn)差,并分析了其分布規(guī)律。最后,對(duì)風(fēng)光預(yù)測(cè)誤差的相關(guān)性進(jìn)行了探究,并分季節(jié)求出了風(fēng)光預(yù)測(cè)誤差的spearman相關(guān)系數(shù)。(2)利用多種異質(zhì)能源的互補(bǔ)性以及多時(shí)間尺度調(diào)度模式滾動(dòng)修正的特點(diǎn),提出了風(fēng)光水火等多種異質(zhì)能源多時(shí)間尺度互補(bǔ)的動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度策略。根據(jù)異質(zhì)能源之間的互補(bǔ)特性將風(fēng)光水打捆成虛擬電源,并定義負(fù)荷跟蹤指標(biāo)N_r使虛擬電源出力能很好地追蹤負(fù)荷曲線。建立含日前24h計(jì)劃、日內(nèi)4h滾動(dòng)計(jì)劃以及實(shí)時(shí)15min計(jì)劃在內(nèi)的多時(shí)間尺度互補(bǔ)協(xié)同調(diào)度模型,設(shè)置遞進(jìn)修正的棄風(fēng)棄光約束,使得前一尺度調(diào)度計(jì)劃中風(fēng)光消納困難的時(shí)段在下一尺度調(diào)度計(jì)劃中具有更大的棄風(fēng)棄光上調(diào)裕度。利用不斷更新的預(yù)測(cè)信息,考慮不同時(shí)間尺度下的互補(bǔ)特性,滾動(dòng)修正水電、火電調(diào)度計(jì)劃和棄風(fēng)棄光約束,從而保持虛擬電源對(duì)負(fù)荷的良好追蹤,有效提升互補(bǔ)系統(tǒng)實(shí)際的互補(bǔ)和平抑效果,并逐級(jí)減輕火電調(diào)度壓力。算例證明該方法可以達(dá)到兼顧系統(tǒng)調(diào)節(jié)效益、環(huán)保效益以及經(jīng)濟(jì)效益的目的。(3)針對(duì)多時(shí)間尺度調(diào)度計(jì)劃中風(fēng)光預(yù)測(cè)值的不確定性問(wèn)題,在前一策略的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出了基于變置信水平的互補(bǔ)系統(tǒng)多時(shí)段魯棒經(jīng)濟(jì)調(diào)度策略。對(duì)各時(shí)間尺度的風(fēng)、光及負(fù)荷預(yù)測(cè)值進(jìn)行魯棒建模,充分考慮預(yù)測(cè)值的不確定性,并將各時(shí)間尺度下的確定性約束轉(zhuǎn)化成計(jì)及不確定性的魯棒約束,從而建立多時(shí)間尺度魯棒經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型。同時(shí),設(shè)置隨時(shí)間尺度減小而具有遞增置信水平的魯棒測(cè)度,逐級(jí)增加調(diào)度計(jì)劃的保守度,以反映隨調(diào)度時(shí)刻臨近系統(tǒng)對(duì)不確定性因素最壞情況容忍度的降低,并提出各時(shí)間尺度魯棒測(cè)度選取原則。算例證明該策略可有效降低風(fēng)、光及負(fù)荷預(yù)測(cè)不確定性的影響,減少機(jī)組的頻繁啟停、緩解調(diào)度壓力,并降低棄風(fēng)和切負(fù)荷水平,實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)與環(huán)保性的平衡。(4)針對(duì)風(fēng)光預(yù)測(cè)誤差之間存在的相關(guān)性,提出了計(jì)及風(fēng)光聯(lián)合預(yù)測(cè)誤差的經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型�；跉v史數(shù)據(jù),對(duì)風(fēng)電及光伏在不同出力水平下預(yù)測(cè)誤差的分布函數(shù)進(jìn)行擬合,引入spearman相關(guān)系數(shù)分季節(jié)描述風(fēng)光預(yù)測(cè)誤差的互補(bǔ)性,從而得到風(fēng)光聯(lián)合預(yù)測(cè)誤差分布模型。接著,在電力市場(chǎng)調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)中引入風(fēng)光聯(lián)合預(yù)測(cè)誤差成本,系統(tǒng)地考慮了風(fēng)光聯(lián)合預(yù)測(cè)偏差對(duì)于電力市場(chǎng)環(huán)境下電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的影響。算例證明了該模型的合理性和有效性。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM73

【參考文獻(xiàn)】

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2 江岳文;溫步瀛;;結(jié)合風(fēng)電功率超短期預(yù)測(cè)值偏差的實(shí)時(shí)市場(chǎng)調(diào)度[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2015年03期

3 盧鵬銘;溫步瀛;江岳文;;基于多時(shí)間尺度協(xié)調(diào)機(jī)組組合的含風(fēng)電系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用優(yōu)化研究[J];電力系統(tǒng)保護(hù)與控制;2015年05期

4 林虹江;周步祥;胡慶有;楊昶宇;冉伊;詹長(zhǎng)杰;;基于風(fēng)光互補(bǔ)電力入網(wǎng)的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度[J];可再生能源;2014年11期

5 李志剛;吳文傳;張伯明;;消納大規(guī)模風(fēng)電的魯棒區(qū)間經(jīng)濟(jì)調(diào)度 (一)調(diào)度模式與數(shù)學(xué)模型[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2014年20期

6 王魁;張步涵;閆大威;李媛媛;羅濤;;含大規(guī)模風(fēng)電的電力系統(tǒng)多時(shí)間尺度滾動(dòng)協(xié)調(diào)調(diào)度方法研究[J];電網(wǎng)技術(shù);2014年09期

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9 陳建華;吳文傳;張伯明;王彬;郭慶來(lái);;安全性與經(jīng)濟(jì)性協(xié)調(diào)的魯棒區(qū)間風(fēng)電調(diào)度方法[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年07期

10 翁振星;石立寶;徐政;盧強(qiáng);倪以信;姚良忠;;計(jì)及風(fēng)電成本的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2014年04期

本文編號(hào)：2785071