电力系统柔性分析与风电穿透功率极限研究

【摘要】：智能化是电网发展的最终目标,而柔性化技术是智能化电网发展的必要手段。目前,电力系统的柔性应用还不广泛,在规划和调度中的应用才刚刚开始,大部分应用主要集中在柔性交流输电方面。柔性交流输电(FACTS),也称为灵活交流输电系统,是指应用于交流输电系统的电力电子装置,其中“柔性”是指电力系统利用电力电子装置对电压电流的可控性。随着现代电网智能化、柔性化的发展,基于电力电子技术的柔性化电力技术已很难满足电力系统灵活性的需要,电力系统的柔性更多的是体现在系统参数变化情况下系统的可控性和响应能力,特别是间歇性能源的开发和利用对电力系统的灵活性提出了更高的要求。 风力发电是目前技术最为成熟的可再生能源发电方式之一,但风电是间歇性能源,随着风电并网容量在电力系统中比例的增大,大型风电场并网对电力系统运行的影响也越来越明显。为了能在系统正常运行的前提下,尽可能地利用风能,确定一个风电场的穿透功率极限及其影响因素成为了规划设计风电场时迫切需要解决的问题。 本文在江南娱乐app下载地址 研究的背景下,研究适用于现代电网智能化发展的柔性概念和分析方法,并将其应用于新能源的开发和利用中。本文从电力系统灵活性角度出发,分析了目前电力系统柔性应用的不足,提出了适用于现代电网智能化发展的柔性概念。通过不确定参数的柔性化表示,首先建立了电力系统的固定柔性评价模型,用以判断电力系统在负荷、发电功率和技术参数等变化的情况下,是否能够安全、可靠的运行;接着通过定义柔性指数,建立了可变柔性评价模型,用以评估和分析电力系统的安全、可靠性运行裕度;最后在上述柔性评价模型的基础上引入经济性函数,分别建立了电力系统柔性优化模型和优化柔性模型,并表明了电力系统的柔性优化和优化柔性问题,不仅是针对状态变量和控制变量的优化,还包括对参数的优化,是针对经济性、安全性和可靠性的综合优化。最后将电力系统柔性评价应用到风电穿透功率极限的研究中,通过对风电功率随机性的柔性化表示,建立了风电穿透功率极限求解模型,并进一步将风电功率随机性对系统的影响量化为柔性成本计入风电运行价值函数中,建立了风电并网容量优化柔性数学模型,实现了风电运行价值和风电并网容量折中决策,适应了电网规划部门的实际需求。最后,采用IEEE30节点算例对本文所提出的方法进行了验证。研究结果表明,风电功率的柔性化表示完全反应出了风电出力随机性强的特点,柔性评价分析实现了传统确定性分析方法向不确定领域的延伸,是一种面向不确定信息的确定性分析方法。 【关键词】：不确定参数 柔性分析 风电穿透功率极限 拉格朗日函数 鞍点理论 线性化
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM711
【目录】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 选题的背景、目的及意义11-13
• 1.2 风力发电发展现状13-16
• 1.3 柔性技术研究现状16-19
• 1.4 本文主要内容19-20
• 1.5 本章小结20-21
• 第二章 风电穿透功率极限21-28
• 2.1 风电穿透功率极限定义21
• 2.2 风电穿透功率极限影响因素21-22
• 2.3 风电穿透功率极限计算方法22-27
• 2.3.1 时域仿真法22
• 2.3.2 稳态潮流仿真法22-23
• 2.3.3 静态安全约束优化法23-24
• 2.3.4 频率约束法24
• 2.3.5 其他改进算法24-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 电力系统柔性概念28-33
• 3.1 不确定参数的柔性化表示28-30
• 3.2 电力系统的柔性分类与描述30-32
• 3.3 本章小结32-33
• 第四章 电力系统柔性评价分析33-47
• 4.1 固定柔性评价分析33-34
• 4.2 可变柔性评价分析34-35
• 4.3 电力系统柔性优化问题35
• 4.4 电力系统优化柔性问题35-36
• 4.5 模型求解36-46
• 4.5.1 固定柔性评价模型求解36-38
• 4.5.2 可变柔性评价模型求解38-40
• 4.5.3 柔性优化问题求解40-43
• 4.5.4 优化柔性问题求解43-46
• 4.6 本章小结46-47
• 第五章 电力系统柔性评价在风电穿透功率极限计算中的应用47-52
• 5.1 风电功率的柔性化表示47-48
• 5.2 风电穿透功率极限计算建模48-49
• 5.3 算例分析49-51
• 5.4 本章小结51-52
• 第六章 计及柔性成本的风电并网容量优化52-59
• 6.1 风电功率柔性成本52-53
• 6.2 风电运行价值53-54
• 6.3 计及柔性成本的风电并网容量优化建模54-55
• 6.4 算例分析55-58
• 6.5 本章小结58-59
• 第七章 总结及展望59-61
• 参考文献61-64
• 致谢64-65
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文65

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

电力系统静止无功补偿技术的现状及发展    朱罡

大功率有源电力滤波器研究    李红雨,雷万钧,卓放,王兆安

柔性交流输电技术和用户电力技术的新进展    何大愚

考虑柔性约束的电网规划方法    阙讯,程浩忠

计及接纳风电能力的电网调度模型    李智;韩学山;杨明;雷宇;康凯;

基于电力系统暂态稳定分析的风电场穿透功率极限计算    申洪,梁军,戴慧珠

风力发电的发展及其市场前景    杨秀媛,梁贵书

并网风力发电场的最大注入功率分析    吴俊玲,周双喜,孙建锋,陈寿孙,孟庆和

风力发电运行价值分析    周双喜;王海超;陈寿孙;

风电接入对电力系统的影响    迟永宁;刘燕华;王伟胜;陈默子;戴慧珠;

大型风电场并网运行的若干技术问题研究    吴俊玲

浅谈灵活交流输电系统(FACTS)控制技术的发展和现状    陈兵;陈延明;

模糊支持向量机在粮食安全预警中的应用    苏发慧;

基于管径的管道输水灌溉管网优化设计    韦忠良;崔斌;

基于小波分析与神经网络的风电场短期风速预测    储茂得;周松林;

模糊需求下批量生产优化模型    张琳;李海燕;王莉;

旅客交通方式选择行为的模糊机会约束规划模型    刘卫果,胡思继

远距离大容量风水互补系统的优化调度    田建伟;胡兆光;吴俊勇;周景宏;

基于模糊控制的智能风力发电机机舱控制    王海军;董海鹰;

风力发电机组偏航控制系统    张嘉英;王文兰;蔡永刚;

应用遗传算法进行给水管网优化设计    吕鑑,贾燕兵

风电场集中与分布并网对地区电网电压的影响研究    张硕;朱莉;杜林;刘永民;梅小丽;

三相线电流平衡化补偿方法    姜放;王志强;李国锋;

风电场接入系统设计中的电压稳定性分析    王兴刚;

风电场相关性对节点电价影响的仿真研究    潘雄;周明;孔晓民;吴玥;

风电接入系统中TCSC的优化作用    吴玥;孔晓民;潘雄;师瑞峰;

风电场相关性对节点电价影响的仿真研究    潘雄;周明;孔晓民;吴明;

基于bladed软件的风力发电机组稳态风性能曲线研究    陆晔;滕蓓;祁恩荣;

风电场并网布局对系统稳定性的影响研究    乔建强;杨水丽;陈江涛;李蓓;

改进模式分析法在电网无功分区规划中的应用    孟伟;李永斌;李伟;李子轩;刘麟;

模糊关系规划概述    杨吉会;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算    刘杨华

考虑分布式发电的配电网综合负荷建模方法研究    钱军

第三方物流配送车辆路径问题模型及算法研究    彭北青

变速恒频风力发电系统故障特性与保护技术研究    撖奥洋

多绕组变压器式可调电抗的研究与应用    田军

电网可靠性评估方法及可靠性基础理论研究    汪隆君

基于内外圈协同优化策略的间歇化工过程不确定性调度研究    孔令启

综合运输通道客运结构优化理论与方法研究    李艳红

大型压水堆核电站接入电网的理论和技术研究    施希

基于ARM的SVG型低压无功补偿控制器的研究    张永臣

吉林省洮南风电场选址及长远发展分析    陈海清

农村电力网规划计算机辅助设计系统的研究    张力淼

郑州城区配电网20kV供电方式可行性研究    王晓博

智能高压TSC无功补偿装置的研制    赵秋山

林州产业集聚区电网规划研究    王洪亮

基于能量的包含SVC和非线性负荷的电力系统鲁棒控制    张月平

大型风力机叶片的外形设计与数值模拟分析    魏义利

大同煤矿电网优化研究    罗文光

模糊线性规划理论的模糊结构元解法研究    赵海坤

模糊约束条件下的城市土地储备决策研究    王雪青;邴兴国;李海丽;

风力发电现状及展望    刘文洲

含有模糊信息的证券组合投资模型    江卫;阳彩霞;万中;

无功功率快速自动补偿装置设计探讨    王庆林;

静止无功补偿设备运行综述    梁志勇

电气化铁路用有源电力滤波器的控制系统    王跃,杨君,王兆安,苏晓勃

我国风电发展相关问题分析    仇卫东;王智冬;李隽;

世界风电技术发展趋势和我国未来风电发展探讨    许洪华,郭金东 ,鄂春良

考虑机组爬坡速率和网络安全的经济调度新算法    王民量,张伯明,夏清

考虑柔性约束的电网规划方法    阙讯,程浩忠

随机规划理论在风电并网系统分析中的应用研究    雷亚洲

变速恒频风电机组并网运行模型研究及其应用    申洪

基于并行模式的关联输电断面极限功率计算    徐泰山;彭慧敏;苏寅生;刘洪涛;马明;姚海成;

极限功率控制系统在旋挖钻机上的应用    高晶;刘玉涛;孙余;朱建;

极限功率控制系统在旋挖钻机上的应用    高晶;刘玉涛;孙余;朱建;

运用轨迹分析法计算临界机暂稳功率极限的研究    郑超,穆钢,盛灿辉

提高信阳电网与主网受电断面输送极限研究    任国威;赵娟;任瑞;

基于静态和动态约束的弱电网光伏穿透功率极限研究    徐岩;闫少波;

在线组合输电断面极限集群计算    彭慧敏;马明;郑伟;徐伟;周海锋;曾兴嘉;

基于遗传算法的多个光伏电源极限功率计算    丁明;刘盛;

基于人工神经元网络的电力系统暂稳极限功率快速确定    姚良忠，倪以信，张伯明，毛蓓琳

风电场穿透功率极限计算方法及发展    吴颖;赵岩;蒋传文;李伯颐;

在线组合输电断面极限集群计算    彭慧敏;马明;郑伟;徐伟;周海锋;曾兴嘉;

考虑获益与风险平衡的输电断面极限功率算法研究    倪非非

输电断面静态稳定功率极限快速求取方法的研究    何玉龙

电力系统柔性分析与风电穿透功率极限研究    白玉东