风电大规模并网备用容量评估

【摘要】：由于风速的随机波动特性,风力发电机组的输出功率具有波动性和间歇性,增加了含风电电力系统运行的不确定性,需要研究新的分析方法来确定系统备用容量。中国风电资源丰富的地区大多远离负荷中心,该类地区风电不能完全消纳,“风火打捆”联合外送是一种选择方式,该方式会影响系统备用容量的大小。所以对于风电大规模并网系统,研究其备用容量的大小及其影响因素,是十分必要的。采用机会约束规划理论,考虑风速的随机性和时序性,在不等式约束条件中引入可靠性水平,目标函数中记及备用成本,建立电力市场环境下风电大规模并网备用容量评估模型,采用随机模拟退火粒子群算法进行求解。以IEEE30节点测试系统为例,确定风电大规模并网系统所需备用容量的大小,并评估可靠性水平、机组故障停运率、备用成本、风电并网装机容量及不同地区风资源等相关因素对备用容量的影响。采用“风火打捆”方式外送电力,以内蒙古某条特高压直流通道为例,在分析送端风电出力特性和受端负荷特性的基础上,确定其“风火打捆”系统备用容量评估模型。评估了风火打捆比例对“风火打捆”系统备用容量的影响,得到内蒙古“风火打捆”系统合理的风火打捆比例。研究结果表明:(1)风电大规模并网系统备用容量受机组故障停运率、备用成本、风电并网装机容量和风速波动等相关因素的影响。(2)采用“风火打捆”的方式输送电力,不仅可以提高风电接入水平,还可以降低系统对备用容量的需求。 【关键词】：风力发电 备用容量 机会约束规划 随机模拟退火粒子群算法 风火打捆
【学位授予单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 课题研究背景及意义7
• 1.2 风电大规模并网系统备用容量评估的研究现状7-10
• 1.2.1 风电大规模并网系统备用容量确定方法7-9
• 1.2.2“风火打捆”概念的提出及其研究现状9-10
• 1.3 论文主要内容10-12
• 第二章 机会约束规划和模拟退火粒子群算法12-17
• 2.1 机会约束规划12-13
• 2.2 粒子群算法13-15
• 2.2.1 粒子群算法的基本原理13-14
• 2.2.2 粒子群算法的优缺点14-15
• 2.3 模拟退火技术15-16
• 2.3.1 模拟退火技术的基本原理15-16
• 2.3.2 模拟退火技术的优缺点16
• 2.4 本章小结16-17
• 第三章 风电大规模并网系统备用容量评估模型17-23
• 3.1 风电大规模并网系统备用容量评估优化模型17-19
• 3.1.1 目标函数17-18
• 3.1.2 约束条件18-19
• 3.2 风力发电系统模型19-21
• 3.2.1 风速模型19-20
• 3.2.2 风电功率预测模型20-21
• 3.2.3 风电功率预测偏差模型21
• 3.3 负荷模型21-22
• 3.3.1 负荷预测模型22
• 3.3.2 负荷预测偏差模型22
• 3.4 机组故障停运率模型22
• 3.5 本章小结22-23
• 第四章 风电大规模并网系统备用容量评估23-35
• 4.1 随机模拟退火粒子群算法23-26
• 4.1.1 随机模拟技术23-24
• 4.1.2 随机模拟退火粒子群优化算法及流程图24-26
• 4.2 算例26-29
• 4.3 风电大规模并网系统备用容量评估29-34
• 4.3.1 系统可靠性对备用容量的影响29
• 4.3.2 机组故障停运率对备用容量的影响29-31
• 4.3.3 备用成本对备用容量的影响31-32
• 4.3.4 风电并网装机容量对备用容量的影响32-33
• 4.3.5 不同地区风资源对备用容量的影响33-34
• 4.4 本章小结34-35
• 第五章 内蒙古风电大规模并网系统备用容量评估35-46
• 5.1 内蒙古风电现状及存在的问题35-37
• 5.1.1 内蒙古风电发展的基本情况35-36
• 5.1.2 内蒙古风电发展存在的主要问题36-37
• 5.2 内蒙古风电外送模式及市场需求分析37-39
• 5.2.1 内蒙古风电外送模式37-38
• 5.2.2 市场需求分析38-39
• 5.3 内蒙古风电大规模并网备用容量评估模型39-44
• 5.3.1 目标函数39
• 5.3.2 约束条件39-40
• 5.3.3 负荷特性分析40-44
• 5.4 内蒙古风电大规模并网备用容量评估44-45
• 5.4.1 算例44
• 5.4.2 风火打捆比例对备用容量的影响44-45
• 5.5 本章小结45-46
• 结论46-48
• 参考文献48-51
• 致谢51-52
• 作者在攻读硕士学位期间发表的论文52
• 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目52

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