基于独立性网损微增率和环境成本的节能发电调度

【摘要】： 随着我国国民经济的发展,能源环境问题日益突出,“十一五”规划纲要明确提出了节能和减排两个约束性目标,电力工业作为能源消耗大户和污染气体排放大户,是节能减排的重点领域之一,计及环境成本的节能发电调度是顺应时代发展的需要,同时有必要在发电调度时考虑系统网损。 本文首先简要介绍了环境成本及分类,结合当前我国电力行业尤其是火电厂的污染物排放现状及严峻形势,说明了将环境成本计入发电成本的必要性,建立了火力发电企业的环境成本模型。基于环境成本,介绍了节能发电提出的背景,分析了研究节能发电调度的重要意义,阐述了节能调度和电力市场之间的关系。 其次,针对当前网损微增率的研究现状,介绍了当前用于网损微增率的计算方法,详细的介绍了基于交流潮流的转置雅可比矩阵法和B系数法,以及基于直流潮流的网损微增率计算方法。对当前网损微增率算法存在的缺陷做了简要的分析。 从电路理论出发,推导了一种独立性网损微增率算法,该算法不依赖于平衡节点的选取,能够反映包括平衡节点在内的系统所有节点对网损的影响。为了验证该独立性网损微增率的独立性用IEEE14节点系统进行了仿真,仿真结果表明独立性网损微增率与参考节点的选取无关,比基于雅可比矩阵法的网损微增率算法更有优越性。 基于独立性网损微增率,将环境成本计入发电成本,考虑风力发电,建立了发电成本最小的发电调度模型,考虑机组的常规约束,并用经典有功优化算法进行求解。IEEE9节点系统和IEEE30节点系统的仿真结果表明,通过在发电成本中加入环境成本,排污特性好的机组得到了优先发电权,污染物的排放量得到了一定的控制；风机的接入也使得总的发电成本和排污量有了较大程度的降低；而进行网损修正后,网损修正系数大的发电机组出力减小,网损修正系数小的发电机组出力增加。 【关键词】：独立性网损微增率 环境成本 节能发电调度 风力发电 电力系统
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM73
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 本课题的背景和意义9-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.3 本文的主要工作15-17
• 第2章 包含环境成本的节能发电调度17-28
• 2.1 环境成本17-20
• 2.1.1 环境成本定义及分类18-19
• 2.1.2 环境成本的意义19-20
• 2.2 火电厂环境成本20-23
• 2.2.1 我国发电企业排污现状20-21
• 2.2.2 火电厂环境成本模型21-23
• 2.3 节能发电调度23-26
• 2.3.1 节能发电调度的提出及意义24-25
• 2.3.2 节能发电调度与电力市场25-26
• 2.4 本章小结26-28
• 第3章 网损微增率及其计算方法28-34
• 3.1 基于交流潮流的网损微增率28-32
• 3.1.1 转置雅可比矩阵法28-29
• 3.1.2 B系数法29-32
• 3.2 基于直流潮流的网损微增率32-33
• 3.3 本章小结33-34
• 第4章 独立性网损微增率34-41
• 4.1 当前网损微增率计算方法的弊端34
• 4.2 独立性网损微增率的推导34-38
• 4.2.1 构建输电网等值网络34-35
• 4.2.2 支路电流函数35-36
• 4.2.3 系统损耗表达式36
• 4.2.4 独立性网损微增率36-37
• 4.2.5 基于独立性网损微增率的系统损耗37-38
• 4.3 独立性网损微增率的优点38
• 4.4 本文算法独立性的验证38-40
• 4.5 本章小结40-41
• 第5章 基于独立性网损微增率的节能发电调度41-51
• 5.1 节能发电调度模型41-44
• 5.1.1 目标函数41-42
• 5.1.2 约束条件42
• 5.1.3 计算流程42-44
• 5.2 仿真分析与计算44-50
• 5.2.1 IEEE9节点系统44-47
• 5.2.2 IEEE 30节点系统47-50
• 5.3 本章小结50-51
• 结论与展望51-53
• 参考文献53-57
• 致谢57-58
• 附录A 攻读学位期间发表的学术论文目录58-59
• 附录B IEEE14节点、IEEE9节点和IEEE30节点结构图59-61

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