考虑弃风约束的电网规划

摘要

随着国民经济水平的提高和社会的发展，电力需求与日俱增，与此同时伴随着公众环保意识的提高以及对传统化石能源带来的环境问题和安全问题的担忧，以风电为代表的新能源得到越来越广泛的认同，我国的风电发展也由此经历一个快速发展期，风电累计装机与新增装机均居世界前列。伴随着风电装机容量的快速增长，风电场规划由于缺乏规范性的引导导致“窝电”的现象大量存在，我国每年都因风电“窝电”损失200亿千瓦时的电量，造成直接经济损失上百亿元。
　　基于以上背景，研究含风电场的电网规划显得十分必要。传统的电网规划总是以电网完全消风电为目标，考虑几个极端场景来规划电网，既不能考虑风电本身的特性，又损失了大量投入成本。为此本文对考虑弃风约束的电网规划进行了深入研究，在深入分析风电弃风形成原因的基础上，重点讨论了电网结构是如何对风电弃风发挥作用的。在此基础上本文建立了考虑弃风电量约束的电网规划模型，该模型兼顾弃风与机组经济运行双重目标，能计算在给定弃风约束下的新增线路方案，并能反映规划方案下的电网运行基本情况。而后本文给出了基于遗传算法求解所建立的混合整数优化模型的求解思路。本文先以 IEEE30节点算例系统对本文提出的模型进行了仿真验证，并给出每种场景下各个风电场的弃风与线路负载情况，并详细对比了不同装机容量下电网规划方案。进而又与传统的静态电网规划方法进行了对比，以印证本文所提出的方法能够考虑电网规划不同阶段的弃风情形，并且与传统电网规划方法相比能够减少大量投入成本，也更符合实际情况。在本文的最后，使用考虑弃风约束的电网规划方法在A省电网平台上进行仿真计算，提出以相关系数处理风电场相关性的方法，得到考虑不同的弃风约束下A省电网新增线路的规划方案。

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1 绪 论

1.1背景意义

1.2研究现状

1.3本文主要开展工作

2 电网规划对风电弃风的影响

2.1影响弃风的主要因素分析

2.2电网规划对弃风的影响

2.3本章小结

3 考虑弃风约束的电网规划方法

3.1考虑弃风约束的电网规划模型

3.2优化模型的求解算法

3.3标准算例仿真计算

3.4本章小结

4 基于省级电网的实例分析

4.1算例介绍

4.2风电场相关性分析

4.3 A省电网考虑弃风约束的电网规划

4.4本章小结

5 全文总结

5.1全文总结

5.2研究展望

致谢

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间发表论文及参与科研情况