基于随机规划的风光互补系统接纳能力研究

摘要

目前，风能与太阳能已成为新能源领域中最具规模开发利用条件的可再生清洁能源，但是，风能和太阳能都具有一定的随机性、间歇性与波动性，加之常规发电机组调峰能力、备用容量以及爬坡能力等均为有限值，从而使得电网对清洁能源的接纳能力大大受到限制。考虑光伏太阳能以及风能与时间与季节分布上规律性很明显，白天太阳光最强时风小，到了晚上，太阳光很弱，但风能由于夜晚地表温差变化大而增强；在夏季，太阳光强度大而风小，冬季，太阳光照强度弱而风大，风能和太阳能在时间和季节上的互相匹配使得风光互补系统于资源利用方面具有很强的互补性。因而在研究了风速、光照强度以及负荷在不同时间、不同季节分布的随机性、间歇性与波动性规律的基础上，考虑上述风电出力与光伏机组出力的互补关系，能够使风光互补系统的输出稳定性得到有效提升，继而提高电网对风光互补发电系统的接纳能力。
　　本研究基于对风速及光照强度及负荷随机性、互补性与季节特性的分析，提出了一种基于随机规划的风光互补系统接纳能力评估的分析方法；建立一个包含多个随机变量及约朿条件，机会约束规划的非线性随机模型，利用系统交流潮流模型，考查系统频率越限水平、各节点电压水平、线路功率越限以及系统备用水平等对系统接纳能力的限制，釆用基于随机模拟技术的改进粒子群优化算法对该模型进行求解，并在IEEE-30标准测试系统下，对系统约束条件置信水平及不同季节条件等对风光互补系统接纳能力的影响进行验证，结果表明该模型能全面考虑风光机组的实时运行波动与互补特性，求解算法简单，操作方便，计算速度快，误差小。

目录

声明

1绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3主要工作内容

1.4本章小结

2风电、光伏与风光互补发电系统特性分析

2.1风力发电特性分析

2.2光伏发电特性分析

2.3风光互补系统特性分析

2.4负荷处理特性分析

2.5本章小结

3随机规划理论与模型

3.1随机规划理论

3.2粒子群优化算法

3.3约束最优化问题

3.4随机规划模型的求解方法

3.5算法的数学验证

3.6本章小结

4.1引言

4.2基于随机规划的风光互补系统接纳能力模型

4.3模型的求解

4.4算例分析

4.5本章小结

5结论

6总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

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