分散式风电功率预测-网络调控系统的研究与开发

摘要

随着环境污染和能源消耗的日益加剧，世界各国大力支持新能源的开发和利用，因此作为绿色能源的风能成为世界各国普遍开发和利用的新能源之一，同时风力发电技术也成为世界各国学者研究的热点。而大力开展大规模集中式风力发电并不完全适合我国国情，大规模风电的并网对电力系统产生了较大的影响，严重影响经济效益。分散式风电有着不可估量的发展前景，其可以与现有的电力系统相结合，形成高效灵活的新系统，提高电网运行的可靠性。
　　针对我国现阶段分散式风电运行及管理的特点，以及调度中心能够实时观察分散式风电场的运行状态，有必要开发出能够对分散式风电场进行管理的系统，使该系统以风电场的功率预测为依据，根据局域电网的实际需求，使调度中心能够合理的控制或安排分散式风电场的切入/切出状态或其风机的运行状态。参照本项目的具体要求，本文从以下几个方面对分散式风电功率预测-网络调控系统进行了研究与设计。
　　1.分散式风电功率预测。通过对几种风电功率预测方法的研究，并考虑其在实际应用中的可行性，本文设计了以BP神经网络预测方法为核心的分散式风电功率预测系统，并给出其工作的基本流程。
　　2.分散式风电网络调控。虽然分散式风电在电力系统功率调节方面起着越来越积极的作用，但由于分散式风电场的规模较小和风速的不确定性，调度中心很难根据实际情况来调整分散式风电场的工作状态，因此针对调度中心能够以电力系统的实际情况和预测的风电功率作为依据来实时调整分散式风电场工作状态的问题，本文设计了以网络调控方法为基础的分散式风电网络调控系统，并给出了该系统工作的基本流程。
　　3.总体系统的设计。综合考虑分散式风电功率预测系统和网络调控系统的特点、两系统之间存在的联系和调度中心对系统的实际需求，本文设计了调度中心能够使用的分散式风电管理系统。该系统已完成了实际的检验，功率预测的精度基本符合要求，并能够较好的调整分散式风电场的工作状态。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究的背景和意义

1．2 风力发电概述

1．2．1 国内外风力发电现状

1．2．2 风机控制方法的研究现状

1．2．3 风电功率预测技术的研究现状

1．2．4 风电并网技术的研究现状

1．3 大规模风电接入电网带来的问题

1．4 分散式风力发电概述

1．5 本文主要工作及创新点

第2章 分散式风电接入技术及工程示范项目介绍

2．1 项目概述

2．2 项目理论和实践依据

2．2．1 分散式风电技术路线与政策理论

2．2．2 分散式风电优化选址技术

2．2．3 基于广域网的分散式风电信息采集与监测系统

2．2．4 基于最大信息熵原理的功率预测技术

2．2．5 基于多Agent的分散式风电无功优化协调控制技术

2．2．6 基于粒子群-内点混合策略的分散式风电接入系统经济运行

2．3 项目研究内容和实施方案

2．3．1 研究内容

2．3．2 实施方案

2．4 项目的预期目标

2．5 项目实际效益

2．6 项目所要求开发的系统介绍

2．7 本章小节

第3章 分散式风电功率预测系统的开发

3．1 风电功率预测常用方法简介

3．1．1 风电功率预测的分类

3．1．2 时间序列分析法

3．1．3 人工神经网络法

3．2 分散式风电功率预测的BP神经网络建模

3．2．1 BP神经网络基本原理

3．2．2 BP神经网络建模

3．3 分散式风电功率预测系统的开发

3．3．1 分散式风电功率预测系统的基本框架

3．3．2 建立数据库及BP神经网络各层神经元的确定

3．3．3 BP神经网络训练的程序操作流程

3．3．4 分散式风电功率预测的应用界面

3．4 本章小节

第4章 分散式风电网络调控系统的开发

4．1 电力系统网络控制概述

4．1．1 问题的研究背景与提出

4．1．2 电力系统网络控制的意义

4．2 网络调控系统的建模

4．2．1 网络控制基础

4．2．2 网络调控系统节点驱动方式分析

4．2．3 考虑系统时延的网络调控系统的建模

4．2．4 分散式风机的网络调控模型

4．3 分散式风电网络调控系统的开发

4．3．1 分散式风电网络调控系统的基本框架

4．3．2 分散式风电网络调控系统的操作流程

4．3．3 分散式风电网络调控系统的应用界面

4．4 本章小节

第5章 分散式风电管理系统的开发与应用

5．1 需求分析

5．1．1 系统的目标需求

5．1．2 系统的其他需求

5．2 架构设计

5．3 系统展示

5．3．1 登录界面

5．3．2 气象站

5．3．3 风机站

5．3．4 数据站

5．3．5 调控中心

5．4 本章小节

第6章 总结和展望

参考文献

致谢

硕士期间所做工作及科研成果

附录