含风电和抽水蓄能电站的电力系统机组组合研究

【摘要】：随着电力系统的发展，电力系统安全、经济、可靠运行愈显重要。作为电力系统运行调度的核心问题，机组组合问也愈显复杂。风电与抽水蓄能电站的接入，对机组组合问题的数学模型和求解方法提出了新的挑战。本文就求解含风电和抽水蓄能电站的电力系统随机机组组合问题进行了细致的研究，主要内容归纳如下： 1.对机组组合问题的发展历史和研究现状进行了综述，分析了风电和抽水蓄能电站入网对机组组合问题的影响。根据火电、风电和抽水蓄能电站的技术特点不同，在传统机组组合问题的基础上建立了含风电和抽水蓄能电站的机组组合数学模型。 2.第三章分析了基于风电预测的确定性机组组合问题。研究了不含抽水蓄能电站、固定调度策略下和随机调度策略下加入抽水蓄能电站这三种情况下的机组组合问题。利用BPSO算法对10机算例进行求解，结果显示，抽水蓄能电站在提升机组组合经济性上有着良好的作用。 3.第四章是本文重点，在第三章的基础上考虑了风电随机性对机组组合问题的影响。利用蒙特卡罗抽样和场景缩减技术生成确定数目的场景来模拟风电随机性，并结合Benders分解将随机机组组合问题分解为主问题和子问题。算例结果表明，抽水蓄能电站的加入可以很好的抑制风电随机性造成的影响，增加电力系统运行的安全域度。不同场景数目、风电预测误差、抽水蓄能电站库容和初始水位均会对结果造成影响。 【关键词】：随机机组组合 风电 抽水蓄能电站 二进制粒子群优化算法 Benders分解
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TM732
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-26
• 1.1 课题研究的背景和意义9-10
• 1.2 机组组合研究历史和现状10-20
• 1.2.1 机组组合数学模型10-13
• 1.2.2 机组组合求解算法13-20
• 1.3 风电接入对 UC 问题的影响20-23
• 1.3.1 风电发展现状20-21
• 1.3.2 对 UC 问题的影响21-23
• 1.4 抽水蓄能对 UC 问题的影响23-24
• 1.5 章节内容安排24-26
• 第二章 含风电和抽水蓄能电站的 UC 数学模型26-31
• 2.1 目标函数26-28
• 2.2 约束条件28-30
• 2.3 本章小结30-31
• 第三章 基于风电预测的确定性机组组合算法研究31-50
• 3.1 BPSO 求解 UC 问题31-38
• 3.1.1 基本原理32-34
• 3.1.2 约束处理34-36
• 3.1.3 求解流程36-38
• 3.2 算例分析38-48
• 3.2.1 算例参数38-40
• 3.2.2 不含抽水蓄能的 UC 问题分析40-41
• 3.2.3 固定调度策略下加入抽水蓄能41-45
• 3.2.4 随机调度策略下加入抽水蓄能45-47
• 3.2.5 两种间歇性强度风电下的结果对比47-48
• 3.3 本章小结48-50
• 第四章 基于 Benders 分解的随机性机组组合研究50-69
• 4.1 风电随机性分析50-52
• 4.1.1 风电预测误差的概率密度分布50-51
• 4.1.2 风电随机性对 UC 问题的影响51-52
• 4.2 相关理论研究52-55
• 4.2.1 蒙特卡罗法52
• 4.2.2 场景缩减技术52-53
• 4.2.3 Benders 分解法53-55
• 4.3 Benders 分解法求解随机 UC 问题55-58
• 4.3.1 基于 Benders 分解的随机 UC 模型55-57
• 4.3.2 Benders 分解法求解随机性 UC 问题流程57-58
• 4.4 算例分析58-68
• 4.4.1 风电场景生成结果58-59
• 4.4.2 不含抽水蓄能的风电随机 UC 问题59-61
• 4.4.3 含抽水蓄能的风电随机 UC 问题61-68
• 4.5 本章小结68-69
• 第五章 结论与展望69-71
• 5.1 论文主要结论69
• 5.2 未来工作展望69-71
• 参考文献71-78
• 致谢78-79
• 攻读学位期间发表的学术论文目录79-81

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