风能微网式发电的经济调度和管理模型研究

【摘要】：随着能源、消费、环境三者之间矛盾的越来越突出,作为可再生能源旗帜的风力发电已经成为世界各国研究的热点。在我国,风电步入快速发展阶段,但随着风电场的数量越来越多,如何消纳风力发电的电能,这给智能电网的建设提出了挑战,也对整个电力系统稳定、经济调度和管理造成了较大的影响。 本文首先阐述了风力发电在国内外的研究现状,介绍了风力发电优点和缺点,分析了风能并入电网所引起的一系列问题。其次,从风电场内部和外部两个方面探讨了风能并入电网发电的可靠性和经济性影响因素,建立了与风电场自身特色相符合的新的可靠性指标和经济指标来更全面地评价风能并入电网发电的可靠性和经济性,从环境科学的角度考虑了风电场的节能减排效益,运用算例验证了指标的正确性和可行性。再次,建立了微网式风力发电的结构,绘制了微网智能管理系统的处理流程图,构建了风能微网式发电系统的智能调度中心,描述了各个模块的功能,并且探讨了并网运行条件下和孤岛运行条件下的经济调度策略。最后运用目标函数和约束条件相结合的数学模型构建了微网式风电场的建设成本模型,并建立了微网式风电场并网运行和孤岛运行两种运行方式下的运行成本模型,在此基础上建立了综合成本模型,通过算例分析验证了模型的合理性和有效性。这为风电发展的政策制定、风电场的规划设计、生产运行管理和经济调度提供了借鉴和参考价值。 【关键词】：风力发电 微网 经济调度 管理模型
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM614;TM73
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 国外研究现状11-13
• 1.2.2 国内研究现状13-14
• 1.3 本文研究的主要内容14-15
• 第2章 风能并入电网发电所引起的问题15-20
• 2.1 风力发电的特点15-17
• 2.1.1 风力发电的优点15-16
• 2.1.2 风力发电的缺点16-17
• 2.2 风能并入电网发电对电网的冲击和影响17-18
• 2.2.1 风电接入过程中对电网的冲击17
• 2.2.2 风电接入对电网电压的影响17
• 2.2.3 风电接入对电网频率的影响17-18
• 2.2.4 风电接入对电网稳定性的影响18
• 2.3 风电接入对继电保护的影响18
• 2.4 风电接入对电能质量的影响18-19
• 2.5 风电接入对电力系统运行成本的影响19
• 2.6 风电的随机性对电网调度计划的影响19
• 2.7 本章小结19-20
• 第3章 风能并入电网发电的可靠性与经济性分析20-29
• 3.1 风能并入电网发电的可靠性分析20-23
• 3.1.1 风电场内部可靠性影响因素21-22
• 3.1.2 风电场与电网之间的可靠性影响因素22-23
• 3.2 风能并入电网发电的可靠性评价指标23-25
• 3.2.1 风电场容量系数23
• 3.2.2 风电场运行安全度23-24
• 3.2.3 风电场储能容量可信度24-25
• 3.3 风能并入电网发电的经济性分析25-26
• 3.3.1 可靠性成本25
• 3.3.2 输送到付费用户每千瓦时的单位能量成本25-26
• 3.3.3 节能减排效益26
• 3.4 算例分析26-28
• 3.5 本章小结28-29
• 第4章 风能微网式发电系统的经济调度29-40
• 4.1 分布式发电与微网概述29-30
• 4.1.1 分布式发电29
• 4.1.2 微网29-30
• 4.2 微网式风力发电结构30-34
• 4.2.1 风电场31
• 4.2.2 燃料电池和燃气轮机31-32
• 4.2.3 储能装置32
• 4.2.4 智能管理系统32-34
• 4.2.5 大电网和配电网34
• 4.2.6 负荷中心34
• 4.3 风能微网式发电系统智能调度中心的构建34
• 4.4 风能微网式发电系统智能调度中心的功能模块34-38
• 4.4.1 实时监控34-37
• 4.4.2 调度计划37-38
• 4.4.3 调度管理38
• 4.5 风能微网式发电系统经济调度策略38-39
• 4.6 本章小结39-40
• 第5章 风能微网式发电的管理模型40-50
• 5.1 微网式风电场建设成本模型40-41
• 5.1.1 建设成本目标函数40-41
• 5.1.2 约束条件41
• 5.2 微网式风电场运行成本模型41-45
• 5.2.1 并入电网运行成本函数41-44
• 5.2.2 孤岛运行成本函数44-45
• 5.3 微网式风电场发电的综合成本模型45
• 5.4 算例分析45-49
• 5.5 本章小结49-50
• 第6章 结论与展望50-52
• 6.1 结论50
• 6.2 展望50-52
• 参考文献52-55
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果55-56
• 致谢56

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