發(fā)布時間：2020-05-15 13:30

【摘要】：作為一種綠色環(huán)保的間歇性能源,風(fēng)電有利于改善能源結(jié)構(gòu)。但由于風(fēng)電具有不可調(diào)度性、隨機(jī)波動性、反調(diào)峰特性,高比例風(fēng)電接入將使經(jīng)典的輸電網(wǎng)確定性擴(kuò)展規(guī)劃及運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)難以適用。本文綜述了國內(nèi)外含風(fēng)電接入的輸電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃與運(yùn)行優(yōu)化研究的相關(guān)文獻(xiàn),并指出線路傳輸能力和調(diào)峰能力是制約消納風(fēng)電的關(guān)鍵因素。針對高比例風(fēng)電的接入問題,本文力求從線路傳輸能力和調(diào)峰能力兩個方面對現(xiàn)有輸電網(wǎng)規(guī)劃與備用優(yōu)化體系作出改進(jìn):1)采用基于極限場景的輸電網(wǎng)魯棒擴(kuò)展規(guī)劃策略,保證規(guī)劃策略對風(fēng)電極限場景具有魯棒性;2)提出一種內(nèi)嵌風(fēng)電概率信息的輸電網(wǎng)魯棒規(guī)劃方法,合理地權(quán)衡魯棒規(guī)劃方案的保守性和經(jīng)濟(jì)性;3)建立考慮風(fēng)電不確定度的多源協(xié)同魯棒備用優(yōu)化模型,從調(diào)峰備用能力角度提高風(fēng)電接納能力。具體工作如下:首先,詳細(xì)介紹了能較好處理不確定性參數(shù)的魯棒優(yōu)化理論,并介紹了Benders分解算法、CCG分解算法、遺傳算法的基本原理,為后續(xù)章節(jié)奠定了基礎(chǔ)。其次,提出了風(fēng)電極限場景的物理概念,構(gòu)建了基于風(fēng)電極限場景的兩階段輸電網(wǎng)魯棒規(guī)劃方法,并提出了基于Benders分解的兩階段算法以有效求解所建模型。與經(jīng)典的規(guī)劃方法相比,所提方法可以保證規(guī)劃策略對風(fēng)電極限場景具有魯棒性,并有效地降低過強(qiáng)的保守性。同時,本章所提的方法避免了非凸雙線性項的出現(xiàn),更適合工程實際應(yīng)用。通過Garver’s 6節(jié)點系統(tǒng)和IEEE RTS-79系統(tǒng)仿真發(fā)現(xiàn),本文所提輸電網(wǎng)魯棒規(guī)劃模型可以有效地減少運(yùn)行階段的棄風(fēng)量和切負(fù)荷量,并顯著降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本和規(guī)劃總成本。再次,通過對可再生能源的不確定概率特性建模,構(gòu)造了混合概率不確定集,并建立了一種基于概率驅(qū)動的輸電規(guī)劃投資規(guī)劃模型,以應(yīng)對場景概率最惡劣的波動情況。為了求解所提模型,提出了互斥約束的線性化方法來消除混合概率不確定集內(nèi)的絕對值項,并構(gòu)造了可并行CCG分解算法以適應(yīng)大規(guī)模輸電系統(tǒng)應(yīng)用,通過中國西北實際電網(wǎng)系統(tǒng)算例驗證了所提模型和算法的有效性和優(yōu)越性。最后,針對風(fēng)電出力隨機(jī)性和波動性給運(yùn)行備用優(yōu)化配置帶來的新難題,以魯棒多面體不確定集刻畫風(fēng)電不確定性,構(gòu)建了計及風(fēng)電出力誤差概率的期望棄風(fēng)、期望切負(fù)荷模型,并以綜合成本最小化作為備用目標(biāo),建立了考慮風(fēng)電不確定度的風(fēng)-火-水-氣-核-抽水蓄能多源協(xié)同調(diào)度的魯棒旋轉(zhuǎn)備用優(yōu)化模型,合理地權(quán)衡了魯棒備用策略的效益和風(fēng)險。同時提出了一種自適應(yīng)遺傳算法與分枝切割算法相結(jié)合的雙層優(yōu)化算法以求解所建模型。通過我國某省級電網(wǎng)算例表明,所提模型能合理地權(quán)衡備用策略的魯棒性和經(jīng)濟(jì)性,擺脫人為主觀決策的影響,自適應(yīng)地尋找最優(yōu)不確定度,實現(xiàn)綜合效益最優(yōu)化,并且所提魯棒備用方法在風(fēng)電預(yù)測精度較低、切負(fù)荷成本系數(shù)較高以及風(fēng)電逆調(diào)峰特性下具有更明顯的綜合效益。
【圖文】：

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文-2 和 1-3 給出了 2001 年至 2015 年全球風(fēng)電年累計裝機(jī)容量及新增裝機(jī)容量的[4-5]。從圖 1-3 可見，自 21 世紀(jì)以來到 2017 年底，全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)年新增裝機(jī)2492MW，在 2015 年新增容量達(dá)到頂峰。風(fēng)電的發(fā)展態(tài)勢一直在穩(wěn)步進(jìn)行。至全球累積總裝機(jī)容量已達(dá)到 539123MW，總裝機(jī)容量已經(jīng)是 21 世紀(jì)初的 20于不可再生能源的稀缺和環(huán)境問題的日漸惡劣的雙重壓力，風(fēng)電能源走入人們得到大力發(fā)展，具有廣闊的發(fā)展前景[6-8]。0000002001-2017年全球風(fēng)電累計裝機(jī)容量（MW）

得到大力發(fā)展，具有廣闊的發(fā)展前景[6-8]。圖1-2 2001 年-2017 年全球風(fēng)電的年累計裝機(jī)容量00000000000000000000000002001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 20172001-2017年全球風(fēng)電累計裝機(jī)容量（MW）0000002001-2017年全球風(fēng)電新增裝機(jī)容量（MW）
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM614;TM73

【參考文獻(xiàn)】

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1 李志恒;風(fēng)蓄聯(lián)合系統(tǒng)規(guī)劃問題研究[D];華中科技大學(xué);2008年

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本文編號：2665109