含風電場的電源規(guī)劃研究.pdf

1、風電具有一些與火電、水電、核電等常規(guī)發(fā)電機組不同的特性,如間歇性、波動性、反調(diào)峰特性等。本文從電源規(guī)劃的角度分析了風電場給電力系統(tǒng)帶來的影響,并以風電場的接入方式為切入點,研究了含大型風電場的電源規(guī)劃問題和分布式風電源的選址定容規(guī)劃問題。其主要研究成果有:
　　 1)提出了基于等效電量頻率法的含風電場的電力系統(tǒng)隨機生產(chǎn)模擬方法。該方法利用等效負荷頻率曲線計算發(fā)電機組的啟停次數(shù),在生產(chǎn)模擬中保留了負荷和風電機組的時變特性,不僅可以

2、得到常規(guī)算法所能得到的生產(chǎn)模擬結(jié)果,而且可以評估風電場接入對常規(guī)機組造成的開停機影響,以及與火電機組開機、停機等因素相關(guān)的動態(tài)費用。
　　 2)以等風險度原則為基礎,以各檢修時段風險度方差最小為目標函數(shù),建立了含風電場的電力系統(tǒng)發(fā)電機組檢修計劃模型,提出了最小累積風險度法和模擬植物生長算法兩種求解方法。采用半不變量法結(jié)合Gram-Charlier級數(shù)展開法求解系統(tǒng)的風險度,考慮了風電場出力的不確定性。最小累積風險度法通過尋找檢修

3、區(qū)間內(nèi)累積風險度最小的區(qū)間確定待檢修機組的檢修位置。模擬植物生長算法以發(fā)電機組檢修的開始時段序號作為決策變量,利用植物的向光性生長機制尋找最優(yōu)解。
　　 3)提出了含風電場的成本最小化電源規(guī)劃模型,考慮了系統(tǒng)的調(diào)峰能力約束、調(diào)頻能力約束以及污染物排放量約束。在此基礎上,計及上網(wǎng)電價差異對電源規(guī)劃的影響,按照分解協(xié)調(diào)的思想建立了凈收益最大化雙層電源規(guī)劃模型,上層規(guī)劃為電源投資決策問題,以發(fā)電商總收益最大為目標函數(shù),下層規(guī)劃為生產(chǎn)優(yōu)

4、化決策問題,并提出了模擬植物生長算法、最小累積風險度法、等效電量頻率法相結(jié)合的求解方法。
　　 4)提出了分布式風電源接入現(xiàn)有配電網(wǎng)的選址定容機會約束規(guī)劃模型,以獨立發(fā)電商收益最大為目標函數(shù),允許規(guī)劃方案以一定的置信水平滿足節(jié)點電壓約束和支路功率傳輸約束；提出了模擬植物生長算法與隨機潮流相結(jié)合的求解方法,構(gòu)建了風電機組出力離散化模型,采用基于半不變量的配電網(wǎng)隨機潮流方法評估規(guī)劃方案是否滿足概率性約束條件,考慮了分布式風電源可能導

5、致的雙向潮流問題。
　　 5)提出了主動管理模式下基于雙層規(guī)劃的分布式風電源選址定容規(guī)劃模型,打破了被動管理模式下分布式電源接入配電網(wǎng)所遵循的“安裝即忘記”原則,以分布式風電源的凈收益期望值最大作為上層規(guī)劃目標,以滿足電壓和潮流約束下風電源出力切除量期望值最小作為下層規(guī)劃目標,考慮了主動電壓管理在改善支路潮流和節(jié)點電壓方面的作用,提出了模擬植物生長算法與概率最優(yōu)潮流算法相結(jié)合的求解方法。
　　 相關(guān)算例驗證了所提出的含風