含大规模风电电力系统多时空尺度协调的若干问题研究

【摘要】：随着环境问题的加剧和国家节能减排力度的加大，风电并网规模日益增大，电力系统调度面临严重的挑战，弃风限电问题日益严峻。从多时间尺度上和多空间尺度上研究新型协调调度方法，以有效应对风电的波动性和不确定性，提高电力系统的风电消纳能力，具有十分重要的理论和实际意义。本文在时间尺度上提出了一种含大规模风电的电力系统多时间尺度滚动协调调度方法；在空间尺度上研究了我国跨区域风电平滑特性，研究了我国八大千万千瓦级风电基地的装机容量规划问题，初步探讨了基于风电平滑性的多空间尺度协调调度模式。 以“时序递进、滚动协调和消纳风电最大化”为原则，提出了一种含大规模风电的电力系统多时间尺度滚动协调调度方法，研究了年、周、日和实时等四个时间尺度的调度计划方法，并设计了不同时间尺度调度计划之间的协调策略。针对不同时间尺度的调度计划提出了相应的求解算法，以修改的IEEE118节点系统为算例，对多时间尺度调度计划的实施和风电实时消纳问题进行了探讨。 通过GEOS-5DAS提取了我国酒泉、哈密、赤峰等16个风能资源丰富地区的2001-2011年50m高度处的以1h为间隔的风速数据，以品质因子为指标对这16个地区的风电资源进行了评价。作出了这16个地区的风电功率相关系数与风电场距离的散点图，采用指数函数拟合得到衰减因子为562km，验证了我国大范围跨区域风电出力的平滑特性。 基于投资组合理论，以风电容量因子为收益，以风电标准差为风险，建立了跨区域风电装机容量规划模型。基于此模型，研究了我国正在建设的八大千万千瓦级风电基地的装机容量规划问题，得到了风电组合优化前沿，验证了这种整体规划方法的优越性。最后初步探讨了基于风电平滑性的多空间尺度协调调度模式。 【关键词】：风电消纳 多时间尺度 多空间尺度 协调调度 风电平滑性 投资组合理论 风电装机容量规划
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM614
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 选题背景及研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 大规模风电对系统调峰调频的影响及消纳策略12-15
• 1.4 本文的主要工作15-18
• 2 含大规模风电的多时间尺度滚动协调调度模型18-29
• 2.1 引言18-19
• 2.2 各个时间尺度调度方法19-24
• 2.3 多时间尺度滚动协调调度方法24-26
• 2.4 具体实现流程26-28
• 2.5 本章小结28-29
• 3 含大规模风电的多时间尺度滚动协调调度求解方法29-46
• 3.1 引言29
• 3.2 连续粒子群优化算法29-32
• 3.3 离散粒子群优化算法32-33
• 3.4 各个时间尺度调度计划的求解算法33-37
• 3.5 算例分析37-45
• 3.6 本章小结45-46
• 4 基于 GEOS-5 DAS 的我国风电平滑性分析及其应用探讨46-63
• 4.1 引言46
• 4.2 GEOS-5 DAS 系统简介46-47
• 4.3 我国若干地区的风电资源评价47-51
• 4.4 我国跨区域风电平滑性分析51-53
• 4.5 跨区域风电装机容量规划方法探讨53-61
• 4.6 基于风电平滑性的多空间尺度协调调度模式构想61-62
• 4.7 本章小结62-63
• 5 结论与展望63-67
• 5.1 全文总结63-64
• 5.2 研究展望64-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-74
• 附录1 攻读硕士学位期间的研究成果74-75
• 附录2 攻读硕士学位期间参与的科研项目75

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