考虑风电与负荷综合效应的输电网规划

【摘要】：近年来,输电网不确定性规划研究从考虑负荷的波动性发展到考虑风电的随机波动性,说明了负荷与风电的不确定性均对输电网规划结果有很大的影响。为了获得更稳健合理的规划方案,本文对考虑风电与负荷综合效应的输电网规划进行研究。 为探究输电网规划中处理不确定性的机理,本文以负荷波动为例,重点分析了区间规划模型与概率规划模型的输电网规划方法,通过对两种规划方法下的目标函数、约束条件、系统安全判别方法和求解算法等方面的深入探讨,详细的给出了两种规划方法在细节上的区别。算例结果说明在实际应用中概率模型比区间模型更加合理有效。 针对风电与负荷不确定性的共同影响,本文通过分析年负荷曲线和年风电曲线,提出了一种考虑风电与负荷综合效应的输电网规划模型。模型中,通过对典型时刻的特征的分析形成代表全年波动情况的典型场景,并通过设置不同的N-1过载概率值得到满足不同安全要求的电网规划方案,以平衡规划方案的经济性和安全性。算例分析表明,本文提出的模型可以得到更稳健、有效益的规划方案。 基于对等效的年负荷持续曲线的处理,本文采用了需求侧响应中的直接负荷控制,当系统达到负荷高峰的时候,直接消减高峰负荷；然后对传统规划模型进行了扩展,建立了需求侧响应对输电网规划影响的分析方法,并进行了算例仿真。结果表明需求响应实施后不仅可以降低系统运行费用而且减少了投资费用。本文的分析说明需求侧响应机制对系统产生积极影响,随着电网智能化的发展,需求响应将有更广阔的发展空间。 总之,本文考虑风电与负荷综合效应的输电网规划方法和需求响应在输电网规划中的处理方法,将为充分、有效的利用风电和需求侧资源提供新的思路和方法。 【关键词】：风电 负荷 不确定性 综合效应 输电网规划 需求侧响应
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM715
【目录】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第一章 绪论13-23
• 1.1 研究背景及意义13-14
• 1.2 不确定性输电网规划的研究现状14-18
• 1.2.1 基于多场景技术的电网规划方法14-16
• 1.2.2 基于不确定性数学方法的电网规划方法16-18
• 1.3 风电并网下的输电网规划研究现状18-20
• 1.4 考虑需求侧响应的输电网规划研究20-21
• 1.5 论文主要研究内容21-23
• 第二章 输电网规划中不确定性的处理方法23-34
• 2.1 负荷的参数估计23-24
• 2.2 规划模型的比较24-27
• 2.2.1 考虑负荷不确定因素的输电网灵活规划24-25
• 2.2.2 区间负荷下的输电灵活规划模型25-26
• 2.2.3 两种规划模型的比较26-27
• 2.3 系统安全性判定方法的比较27-29
• 2.3.1 柔性约束条件27-28
• 2.3.2 区间负荷下的系统安全性判定方法28-29
• 2.4 模型的求解29-31
• 2.4.1 算法的比较29-30
• 2.4.2 初始种群的选取30
• 2.4.3 网络连通性的校验和冗余线路的剔除30-31
• 2.5 规划结果的比较31-33
• 2.5.1 概率模型下对规划结果的潮流检验31
• 2.5.2 区间模型下规划结果的潮流检验31-32
• 2.5.3 对比结论32-33
• 2.6 本章小结33-34
• 第三章 考虑负荷和风电综合效应的输电网规划34-55
• 3.1 风电波动的潮流分析34-40
• 3.1.1 风电出力模型34-35
• 3.1.2 直流潮流模型35-36
• 3.1.3 风电加在不同负荷节点上的影响分析36-37
• 3.1.4 六节点系统举例分析37-40
• 3.2 风电出力和负荷的波动规律分析40-47
• 3.2.1 风电在多时间尺度上的不同特性40
• 3.2.2 负荷的时序特性40-41
• 3.2.3 年负荷曲线与风电曲线的生成41-42
• 3.2.4 时序负荷曲线与时序风电出力曲线42-43
• 3.2.5 纵向时刻的负荷与风电分析43-47
• 3.2.6 基于年负荷和年风电出力的场景提取方法47
• 3.3 考虑负荷和风电综合效应的输电网规划47-50
• 3.3.1 输电网规划模型47-48
• 3.3.2 系统安全约束的处理48-50
• 3.3.3 求解步骤50
• 3.4 算例及分析50-54
• 3.4.1 Garver6节点测试系统50-51
• 3.4.2 18节点测试系统51-54
• 3.5 本章小结54-55
• 第四章 需求侧响应对输电网规划的影响分析55-62
• 4.1 需求侧响应55-56
• 4.2 分析方法56-57
• 4.2.1 输电网规划的基本模型56-57
• 4.2.2 需求响应的考虑57
• 4.3 求解步骤57-58
• 4.4 算例及分析58-61
• 4.4.1 负荷等级水平的划分58-60
• 4.4.2 规划结果的分析60-61
• 4.5 本章小结61-62
• 第五章 结论及展望62-64
• 参考文献64-69
• 附录69-72
• 致谢72-73
• 硕士学位期间所发表的论文及参与的项目73-74
• 学位论文评阅及答辩情况表74

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