基于灵敏度的风电并网有功调度

【摘要】：为解决传统能源日益枯竭和电力生产所造成的环境污染问题,风能作为一种清洁型可再生能源越来越受到工业界的广泛关注,不但对于缓解世界范围内的能源危机具有重大意义,同时也克服了传统火电对环境所造成的破坏问题。但是风电功率的不确定性使电网线路上功率的变化也具有不确定性,增加了发生阻塞的可能性。 本文在基于时间序列的超短期风电预测算法上结合马尔可夫链方法对某风电场进行超短期风电预测,并根据《风电功率预测功能规范》要求对预测结果进行分析。 为防止因风电功率波动引起的线路阻塞,基于实时超短期风电预测结果校验网络安全性,提出一种利用PSASP计算过载线路相对于各个节点灵敏度的方法,为调度人员提供消除线路阻塞的参考决策。为防止数据冲突,在调用PSASP计算灵敏度时,通过控制API获取的潮流计算模块的句柄,实现计算模块的自动关闭,无需手动操作,大大减少了工作量。并在某实际电网中经过测试验证了其有效性。 以火电机组对环境的影响、运行煤耗最低为目标分别建立风电并网和风水混合并网的优化有功调度模型。论文提出一种采用两次拉格朗日函数进行分层优化求解的方法。第一次建立的拉格朗日函数以机组出力为变量,在机组自身约束条件下对系统机组组合进行优化；第二次建立的拉格朗日函数以机组出力调整为变量,应用PSASP计算出的灵敏度矩阵调整机组出力,使得阻塞线路满足网络安全约束条件。在风水混合并网模型中,对原非线性方程组进行了消元改进。两种调度模型均在C#编程环境下对PSASP的EPRI-36(China)节点系统进行算例仿真验算,通过算例验证了方法的正确性和有效性。 【关键词】：风电预测 线路阻塞 PSASP 灵敏度 有功调度 分层优化
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目录9-11
• 第1章 绪论11-18
• 1.1 选题的背景和意义11-12
• 1.2 研究现状12-17
• 1.2.1 风电预测研究现状12-15
• 1.2.2 输电阻塞研究现状15-16
• 1.2.3 发电调度研究现状16-17
• 1.3 本论文的主要工作17-18
• 第2章 超短期风电功率预测算法18-28
• 2.1 风电功率预测数据预处理18-19
• 2.2 超短期功率预测19-24
• 2.2.1 时间序列基本原理19-21
• 2.2.2 马尔可夫链基本原理21-22
• 2.2.3 超短期风电功率预测算法22-23
• 2.2.4 超短期风电功率预测评价指标23-24
• 2.3 数据库结构设计24-25
• 2.4 预测结果分析25-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 含风电系统的线路阻塞预防措施28-36
• 3.1 风电预测与调度辅助决策28-32
• 3.1.1 PSASP数据库接口28-29
• 3.1.2 基于PSASP软件灵敏度计算方法29-31
• 3.1.3 调度辅助决策31-32
• 3.2 实际应用及测试32-35
• 3.3 本章小结35-36
• 第4章 基于灵敏度方法消除阻塞的分层优化运行算法36-56
• 4.1 考虑环境影响的风电并网安全优化运行算法36-45
• 4.1.1 数学模型36-39
• 4.1.2 算例分析39-45
• 4.2 考虑环境影响的风水电混合并网安全优化运行算法45-52
• 4.2.1 数学模型45-48
• 4.2.2 模型的消元改进48-49
• 4.2.3 算例分析49-52
• 4.3 安全优化运行算法程序流程52-54
• 4.4 本章小结54-56
• 结论56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-63
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果63

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