基于负载率均衡度的电力系统调度策略与风电规划研究

摘要

随着经济的发展以及当今社会提出的“节能、环保、减排”等要求,风电装机容量越来越大,由于风电的波动性和间歇性,降低了电网的安全性,并且风电大都分布在电网末端,进一步导致了电网线路负载率的不均衡,对电网的安全性产生很大的影响。只有全面分析系统的负载率状态,提高电网的安全性,才能更合理的开展电源规划和电网规划等工作。市场经济下,电力系统优化调度和电源电网规划的研究大多侧重在经济性方面,对如何提高电网安全性的研究尚存不足。所以,分析电网安全性,提高电网运行的安全性以及如何解决风电接入后电网安全性降低的问题,具有十分重要的意义。
　　本文以线路负载率为出发点,分别从线路传输的有功功率和电流两个角度深入分析了负载率均衡度,提出了负载率均衡灵敏度的概念。从线路传输电流的角度具体分析了负载率均衡度及负载率均衡灵敏度解析算法。剖析了负载率均衡度与电网安全性、负荷水平的关系,为后续工作奠定了基础。
　　从提高电网运行的安全性出发,建立了基于负载率均衡度的电力系统调度策略模型,以负载率均衡度为优化目标函数,并在约束条件中考虑了有功功率损耗约束,在提高电网安全性的同时不增加电网运行的有功功率损耗。通过本文方法所得到的调度方案对提高电网运行的安全性具有一定的参考价值。
　　由于风电大规模接入电网,导致电网的安全性下降,本文基于负载率均衡度建立了风电电源规划模型、电网改造规划模型。为了尽可能提高电网的安全性,在电网改造规划的约束条件中考虑了N-1准则下的安全性,给出了基于逐步扩展的求解方法。提出了风电电源与电网协调规划模型和求解方法,将复杂的电源与电网协调规划问题分解成可解析求解的风电电源规划子问题、无功补偿规划子问题以及电网改造规划子问题,并进行了算例分析计算,表明不仅提高了电网的安全性,而且具有一定的经济性。
　　本文工作得到国家高技术研究发展计划(863计划)重大项目《高渗透率间歇性能源的区域电网关键技术研究和示范》(2011AA05A105)的资助。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 负载率均衡度研究现状

1.3 电力系统调度策略的研究现状

1.4 电源电网规划问题的研究现状

1.5 本文主要研究内容

第2章 负载率均衡度及其灵敏度的研究

2.1 引言

2.2 负载率均衡度及其灵敏度的研究

2.3 负载率均衡度及其灵敏度的计算步骤和流程

2.4 算例分析

2.5 本章小结

第3章 基于负载率均衡度的电力系统调度策略

3.1 引言

3.2 电力系统调度策略的数学模型

3.3 计算步骤及流程

3.4 算例分析

3.5 本章小结

第4章 基于负载率均衡度的风电规划及源网协调规划研究

4.1引言

4.2 风电电源规划模型

4.3 电网改造规划模型

4.4 电网改造规划计算步骤和流程

4.5 风电的源网协调规划求解模型与方法

4.6 算例分析

4.7 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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致谢