含大规模风电场的电力系统中长期运行模拟研究

摘要

随着能源紧张、环境污染问题的日益严重,大力发展风力发电、太阳能发电等可再生能源发电成为建设资源节约型、环境友好型社会的重大选择。其中,风力发电以技术成熟、成本较低、蕴量巨大等优点成为新能源产业中首先发展的选择,大型风电场并网发电是风电发展的必然趋势。然而,由于风电固有的随机性、难预测性、可调度性差等特点,随着电力系统中风电比例的增加,风电接入电网给电力系统的安全运行和规划工作带来了巨大的挑战。
　　本文首先综述了含大规模风电场电力系统运行模拟研究工作的相关内容,建立了电力系统中长期运行模拟中风电出力概率模型,并提出了随机缺电量和随机弃风电量两个评价指标,描述由于风电出力的随机变化对电力系统的中长期运行带来的影响;然后,基于风电出力概率模型,提出了一种新的含风电的电力系统中长期运行模拟方法。该方法有效的考虑和处理了风电出力的随机特性,并考虑了风电的随机性对系统的可靠性和能源利用效率的影响。最后,研究了含风电场的电力系统的调峰经济性,针对风电场出力随机性、难预测性的特点建立了风电调峰容量需求模型,描述了风电接入给系统的调峰容量需求带来的影响。基于风电调峰容量需求模型,提出了一种含大规模风电场的电力系统调峰经济性评估模型。考虑到风电调峰容量需求的随机性,在模型目标函数中计及了含风电系统上调峰能力不足造成的缺电损失费和下调峰能力不足造成的弃风惩罚费用。本文提出的含大规模风电场的电力系统中长期运行模拟方法有效地考虑风电出力的随机性等特点,给含风电电力系统的中长期运行工作提供了一个实用和有效的问题解决思路,含风电的调峰经济性评估方法可以有效的指导未来含风电电力系统的调峰电源规划工作。

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1 绪论

1.1 课题的研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文所做的主要工作

2 风电场中长期出力模型

2.1 风电场出力特性分析

2.2 风电出力建模方法

2.3 风电场出力模型

2.4 小结

3 含风电场的电力系统中长期运行模拟研究

3.1 含风电场的电力系统中长期运行模拟模型

3.2 含风电场的电力系统运行模拟原理框图

3.3 算例分析

3.4 小结

4 含风电场的电力系统调峰经济性评估

4.1 风电对系统调峰容量需求的影响

4.2 含风电场的电力系统调峰容量需求模型

4.3 含风电场的电力系统调峰经济性评估模型

4.4 仿真分析

4.5 小结

5 结论与展望

5.1 全文总结

5.2 工作展望

致谢

参考文献

附录1 攻读硕士学位期间发表论文及参加科研情况