考慮可再生能源參與的時空協(xié)調負荷恢復
發(fā)布時間:2021-05-10 21:09
近年來,可再生能源已在國內外電網(wǎng)中廣泛裝機并網(wǎng),成為電力系統(tǒng)不可或缺的一部分。具有間歇、波動特性的可再生能源并網(wǎng)增加了電力系統(tǒng)大停電的風險和恢復難度,其在恢復過程中的無序接入也使恢復過程進一步復雜化:然而,隨著可再生能源控制能力的提高,其又可作為一種靈活的電源對電力系統(tǒng)恢復起到促進作用。因此,需要在恢復優(yōu)化中計及可再生能源的參與。電力系統(tǒng)部分或全部大停電中普遍存在的大規(guī)模切負荷現(xiàn)象使得負荷恢復成為恢復供電服務、完成整個電力系統(tǒng)恢復過程的關鍵。為加快負荷恢復速度,保證大停電后恢復過程的快速、安全、高效,研究可再生能源參與下的負荷恢復具有重要意義。為實現(xiàn)可再生能源參與的高效負荷恢復,本文構建了考慮可再生能源的時空協(xié)調負荷恢復框架,研究了可再生能源參與下電力系統(tǒng)負荷恢復過程中的不確定性問題、多層級多區(qū)域電網(wǎng)空間協(xié)調問題以及長時間尺度決策協(xié)調的問題。論文的主要工作和取得的創(chuàng)新成果如下:1)提出了考慮可再生能源的時空協(xié)調負荷恢復框架。其中包括不確定條件下的在線負荷恢復決策方法、考慮空間協(xié)調的多層級多區(qū)域耦合電網(wǎng)負荷恢復方法以及時間協(xié)調的多時步耦合動態(tài)負荷恢復方法。首先,針對負荷恢復中的不確定性問...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 背景與意義
1.2 電力系統(tǒng)恢復問題研究現(xiàn)狀
1.2.1 電力系統(tǒng)恢復階段劃分及其研究重點
1.2.2 電力系統(tǒng)恢復主要技術問題及發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 考慮可再生能源參與的大電網(wǎng)恢復研究現(xiàn)狀
1.3 考慮可再生能源參與的大電網(wǎng)負荷恢復所面臨的問題
1.4 本文主要工作
第2章 考慮可再生能源參與的時空協(xié)調負荷恢復理論基礎
2.1 引言
2.2 考慮可再生能源接入的時空協(xié)調負荷恢復框架
2.3 可再生能源參與下的大電網(wǎng)負荷恢復優(yōu)化概念模型
2.3.1 考慮可再生能源接入的大電網(wǎng)負荷恢復通用模型
2.3.2 輸配耦合網(wǎng)絡負荷恢復建模
2.3.3 多時步滾動負荷恢復決策建模
2.4 考慮可再生能源接入的時空協(xié)調負荷恢復理論基礎
2.4.1 AC潮流線性化
2.4.2 基于條件風險價值的不確定性描述
2.4.3 基于目標級聯(lián)分析法的空間協(xié)調理論基礎
2.4.4 基于RHC的多時步協(xié)調理論基礎
2.5 小結
第3章 考慮風電場參與負荷恢復的效用導向優(yōu)化方法
3.1 引言
3.2 效用導向的風電場參與負荷恢復概述
3.2.1 效用導向策略生成過程
3.2.2 風電場參與的負荷恢復策略應用方式
3.3 基于效用方法的負荷恢復問題
3.3.1 負荷恢復過程中的不確定性及風險描述
3.3.2 效用函數(shù)構建
3.4 效用導向負荷恢復優(yōu)化模型線性化
3.4.1 效用導向負荷恢復優(yōu)化模型
3.4.2 模型線性化
3.4.3 場景生成與冷負荷特性建模
3.5 算例分析
3.5.1 算例數(shù)據(jù)
3.5.2 IEEE 30節(jié)點算例
3.5.3 山東電網(wǎng)實際算例
3.6 小結
第4章 考慮主動配電網(wǎng)的輸配協(xié)同負荷恢復
4.1 引言
4.2 輸配協(xié)調負荷恢復框架
4.2.1 輸配耦合系統(tǒng)分層分區(qū)
4.2.2 分布式輸配系統(tǒng)協(xié)同負荷恢復決策框架
4.3 分布式輸配協(xié)同負荷恢復
4.3.1 TS-DS分布式負荷恢復模型
4.3.2 解耦模型的迭代交互
4.4 非凸負荷恢復問題的分布式優(yōu)化方法
4.4.1 TSO/DSO優(yōu)化模型預處理
4.4.2 TL-ATC及其迭代計算過程
4.5 算例分析
4.5.1 基于T6D2系統(tǒng)的負荷恢復輸配協(xié)同交互迭代過程
4.5.2 基于T118D30系統(tǒng)的TL-ATC計算效率展示
4.5.3 基于實際系統(tǒng)的傳統(tǒng)恢復策略與輸配協(xié)同策略比較
4.6 小結
第5章 考慮源荷多重不確定性的多時步輸配協(xié)同在線負荷恢復
5.1 引言
5.2 負荷恢復決策過程
5.2.1 單時步輸配系統(tǒng)負荷恢復決策
5.2.2 基于RHC的多時步滾動負荷恢復決策
5.3 源荷多重不確定性處理
5.3.1 基于CVaR的源荷不確定性描述
5.3.2 CVaR值計算與反饋校驗
5.4 兩階段滾動決策方案建模
5.4.1 多時步負荷恢復兩階段優(yōu)化模型
5.4.2 兩階段負荷恢復模型線性化
5.5 算例分析
5.5.1 基于T118D30系統(tǒng)的模型計算效率
5.5.2 基于實際電網(wǎng)系統(tǒng)的負荷恢復方案效果
5.6 小結
第6章 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
附錄A TL-ATC收斂性證明
附錄B T6D2與T118D30系統(tǒng)數(shù)據(jù)
附錄C CVaR的次可加性
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間的研究成果
學位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]計及風電預測誤差不確定性的風電參與網(wǎng)架重構優(yōu)化[J]. 梁海平,程子瑋,孫海新,劉英培,顧雪平. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(07)
[2]含可再生能源的電力系統(tǒng)兩階段核心骨干網(wǎng)架優(yōu)化策略[J]. 趙昱宣,韓暢,林振智,楊莉,王蕾,黃晶晶. 電網(wǎng)技術. 2019(02)
[3]基于可信性理論的含直流落點系統(tǒng)風電與負荷協(xié)調恢復優(yōu)化[J]. 藺呈倩,王洪濤,趙瑾,楊冬,陳彬. 電網(wǎng)技術. 2019(02)
[4]巴西“3·21”大停電事故分析及對中國電網(wǎng)的啟示[J]. 易俊,卜廣全,郭強,習工偉,張劍云,屠競哲. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(02)
[5]微網(wǎng)作為黑啟動電源的電力系統(tǒng)網(wǎng)架重構優(yōu)化策略[J]. 趙昱宣,孫磊,林振智,文福拴,薛禹勝. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(17)
[6]基于模型預測控制的微電網(wǎng)多時間尺度需求響應資源優(yōu)化調度[J]. 肖斐,艾芊. 電力自動化設備. 2018(05)
[7]基于概率分布列的風電參與黑啟動時電力系統(tǒng)安全裕度分析[J]. 劉艷,葉茂,顧雪平,韓思聰,魏哲. 電工技術學報. 2018(21)
[8]基于改進模型預測控制的微電網(wǎng)能量管理策略[J]. 竇曉波,曉宇,袁曉冬,吳在軍,劉晶,胡敏強. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(22)
[9]基于動態(tài)風電穿透功率極限的黑啟動方案制定[J]. 葉茂,劉艷,顧雪平,杜康. 中國電機工程學報. 2018(03)
[10]基于自適應步長ADMM的直流配電網(wǎng)分布式最優(yōu)潮流[J]. 韓禹歆,陳來軍,王召健,劉煒,梅生偉. 電工技術學報. 2017(11)
博士論文
[1]規(guī)模風電參與系統(tǒng)恢復的關鍵技術問題研究[D]. 葉茂.華北電力大學(北京) 2019
[2]大電網(wǎng)時空協(xié)調恢復決策研究與應用[D]. 曹曦.山東大學 2017
[3]電力系統(tǒng)黑啟動恢復及其決策支持技術的研究[D]. 劉艷.華北電力大學(河北) 2007
碩士論文
[1]風電接入對電力系統(tǒng)恢復過程的影響分析[D]. 卜婷婷.華北電力大學 2014
[2]基于RTDS的蒙西電網(wǎng)黑啟動和風電參與黑啟動的研究[D]. 聶凌云.華北電力大學 2013
本文編號:3180065
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 背景與意義
1.2 電力系統(tǒng)恢復問題研究現(xiàn)狀
1.2.1 電力系統(tǒng)恢復階段劃分及其研究重點
1.2.2 電力系統(tǒng)恢復主要技術問題及發(fā)展現(xiàn)狀
1.2.3 考慮可再生能源參與的大電網(wǎng)恢復研究現(xiàn)狀
1.3 考慮可再生能源參與的大電網(wǎng)負荷恢復所面臨的問題
1.4 本文主要工作
第2章 考慮可再生能源參與的時空協(xié)調負荷恢復理論基礎
2.1 引言
2.2 考慮可再生能源接入的時空協(xié)調負荷恢復框架
2.3 可再生能源參與下的大電網(wǎng)負荷恢復優(yōu)化概念模型
2.3.1 考慮可再生能源接入的大電網(wǎng)負荷恢復通用模型
2.3.2 輸配耦合網(wǎng)絡負荷恢復建模
2.3.3 多時步滾動負荷恢復決策建模
2.4 考慮可再生能源接入的時空協(xié)調負荷恢復理論基礎
2.4.1 AC潮流線性化
2.4.2 基于條件風險價值的不確定性描述
2.4.3 基于目標級聯(lián)分析法的空間協(xié)調理論基礎
2.4.4 基于RHC的多時步協(xié)調理論基礎
2.5 小結
第3章 考慮風電場參與負荷恢復的效用導向優(yōu)化方法
3.1 引言
3.2 效用導向的風電場參與負荷恢復概述
3.2.1 效用導向策略生成過程
3.2.2 風電場參與的負荷恢復策略應用方式
3.3 基于效用方法的負荷恢復問題
3.3.1 負荷恢復過程中的不確定性及風險描述
3.3.2 效用函數(shù)構建
3.4 效用導向負荷恢復優(yōu)化模型線性化
3.4.1 效用導向負荷恢復優(yōu)化模型
3.4.2 模型線性化
3.4.3 場景生成與冷負荷特性建模
3.5 算例分析
3.5.1 算例數(shù)據(jù)
3.5.2 IEEE 30節(jié)點算例
3.5.3 山東電網(wǎng)實際算例
3.6 小結
第4章 考慮主動配電網(wǎng)的輸配協(xié)同負荷恢復
4.1 引言
4.2 輸配協(xié)調負荷恢復框架
4.2.1 輸配耦合系統(tǒng)分層分區(qū)
4.2.2 分布式輸配系統(tǒng)協(xié)同負荷恢復決策框架
4.3 分布式輸配協(xié)同負荷恢復
4.3.1 TS-DS分布式負荷恢復模型
4.3.2 解耦模型的迭代交互
4.4 非凸負荷恢復問題的分布式優(yōu)化方法
4.4.1 TSO/DSO優(yōu)化模型預處理
4.4.2 TL-ATC及其迭代計算過程
4.5 算例分析
4.5.1 基于T6D2系統(tǒng)的負荷恢復輸配協(xié)同交互迭代過程
4.5.2 基于T118D30系統(tǒng)的TL-ATC計算效率展示
4.5.3 基于實際系統(tǒng)的傳統(tǒng)恢復策略與輸配協(xié)同策略比較
4.6 小結
第5章 考慮源荷多重不確定性的多時步輸配協(xié)同在線負荷恢復
5.1 引言
5.2 負荷恢復決策過程
5.2.1 單時步輸配系統(tǒng)負荷恢復決策
5.2.2 基于RHC的多時步滾動負荷恢復決策
5.3 源荷多重不確定性處理
5.3.1 基于CVaR的源荷不確定性描述
5.3.2 CVaR值計算與反饋校驗
5.4 兩階段滾動決策方案建模
5.4.1 多時步負荷恢復兩階段優(yōu)化模型
5.4.2 兩階段負荷恢復模型線性化
5.5 算例分析
5.5.1 基于T118D30系統(tǒng)的模型計算效率
5.5.2 基于實際電網(wǎng)系統(tǒng)的負荷恢復方案效果
5.6 小結
第6章 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
附錄A TL-ATC收斂性證明
附錄B T6D2與T118D30系統(tǒng)數(shù)據(jù)
附錄C CVaR的次可加性
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間的研究成果
學位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]計及風電預測誤差不確定性的風電參與網(wǎng)架重構優(yōu)化[J]. 梁海平,程子瑋,孫海新,劉英培,顧雪平. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(07)
[2]含可再生能源的電力系統(tǒng)兩階段核心骨干網(wǎng)架優(yōu)化策略[J]. 趙昱宣,韓暢,林振智,楊莉,王蕾,黃晶晶. 電網(wǎng)技術. 2019(02)
[3]基于可信性理論的含直流落點系統(tǒng)風電與負荷協(xié)調恢復優(yōu)化[J]. 藺呈倩,王洪濤,趙瑾,楊冬,陳彬. 電網(wǎng)技術. 2019(02)
[4]巴西“3·21”大停電事故分析及對中國電網(wǎng)的啟示[J]. 易俊,卜廣全,郭強,習工偉,張劍云,屠競哲. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(02)
[5]微網(wǎng)作為黑啟動電源的電力系統(tǒng)網(wǎng)架重構優(yōu)化策略[J]. 趙昱宣,孫磊,林振智,文福拴,薛禹勝. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(17)
[6]基于模型預測控制的微電網(wǎng)多時間尺度需求響應資源優(yōu)化調度[J]. 肖斐,艾芊. 電力自動化設備. 2018(05)
[7]基于概率分布列的風電參與黑啟動時電力系統(tǒng)安全裕度分析[J]. 劉艷,葉茂,顧雪平,韓思聰,魏哲. 電工技術學報. 2018(21)
[8]基于改進模型預測控制的微電網(wǎng)能量管理策略[J]. 竇曉波,曉宇,袁曉冬,吳在軍,劉晶,胡敏強. 電力系統(tǒng)自動化. 2017(22)
[9]基于動態(tài)風電穿透功率極限的黑啟動方案制定[J]. 葉茂,劉艷,顧雪平,杜康. 中國電機工程學報. 2018(03)
[10]基于自適應步長ADMM的直流配電網(wǎng)分布式最優(yōu)潮流[J]. 韓禹歆,陳來軍,王召健,劉煒,梅生偉. 電工技術學報. 2017(11)
博士論文
[1]規(guī)模風電參與系統(tǒng)恢復的關鍵技術問題研究[D]. 葉茂.華北電力大學(北京) 2019
[2]大電網(wǎng)時空協(xié)調恢復決策研究與應用[D]. 曹曦.山東大學 2017
[3]電力系統(tǒng)黑啟動恢復及其決策支持技術的研究[D]. 劉艷.華北電力大學(河北) 2007
碩士論文
[1]風電接入對電力系統(tǒng)恢復過程的影響分析[D]. 卜婷婷.華北電力大學 2014
[2]基于RTDS的蒙西電網(wǎng)黑啟動和風電參與黑啟動的研究[D]. 聶凌云.華北電力大學 2013
本文編號:3180065
本文鏈接:http://www.sikaile.net/shoufeilunwen/gckjbs/3180065.html
教材專著