基于提高风电消纳的荷-源协调控制策略研究

摘要

我国风电并网量逐年增加，风电出力的随机性与波动性给电网调峰带来的压力与日俱增，传统的水火电调度模式已经不能适应风电并网的需求，整合荷源两侧的调峰资源，进行荷-源协调控制，成为提高风电消纳水平的新途径，因此，研究基于提高风电消纳的荷-源协调控制策略具有重要理论和现实意义。
　　本文首先概述了含风电电力系统调度运行控制策略的国内外研究现状，研究了不同时间尺度下的风电场群出力特性。大规模风电接入电网后使得负荷峰谷差和调峰需求增大，导致常规电源调峰困难及弃风严重现象，亟需高载能负荷参与调峰，以提高电网调峰能力及减少弃风。本文接下来对可连续调节、可离散调节与可中断高载能负荷运行特性进行分析，挖掘其调节潜力建立了各类高载能负荷的响应控制数学模型。在此基础上研究了日级时间尺度下的荷-源协调控制电量优化模型和小时级时间尺度下的荷-源协调控制功率优化模型。
　　随后，提出了日级和小时级时间尺度的荷-源协调控制模式，然后结合日前荷-源协调控制电量优化模型和日内荷-源协调控制功率优化模型，分别形成基于提高风电消纳电量的日级时间尺度荷-源协调控制策略和基于提高风电消纳功率的日内小时级时间尺度荷-源协调控制策略。
　　最后基于甘肃河西电网，仿真验证了本文所提出的基于提高风电消纳的荷-源协调控制策略的可行性和有效性。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．3 本文研究内容

第2章 大规模风电集中接入电网的消纳需求

2．1 风电场群不同时间尺度的出力特性

2．1．1 日级时间尺度出力特性

2．1．2 小时级时间尺度出力特性

2．2 大规模风电接入电网的消纳需求

2．2．1 等效负荷峰谷差及调峰需求分析

2．2．2 大规模风电的消纳需求分析

2．3 本章小结

第3章 基于提高风电消纳的荷-源协调控制模型

3．1 高载能负荷运行特性及响应控制模型

3．1．1 可离散调节负荷

3．1．2 可连续调节负荷

3．1．3 可转移负荷

3．2 常规电源运行特性及数学模型

3．2．1 火电机组

3．2．2 水电机组

3．2．3 核电机组

3．3．1 日前荷-源协调控制电量优化模型

3．3．2 日内荷-源协调控制功率优化模型

3．4 本章小结

第4章 基于提高风电消纳的荷-源协调控制策略研究

4．1 基于提高风电消纳的荷-源协调控制模式

4．2 基于提高风电消纳的荷-源协调控制策略

4．2．1 基于提高风电消纳电量的日级时间尺度荷-源协调控制策略

4．2．2 基于提高风电消纳功率的日内小时级时间尺度荷-源协调控制策略

4．2．3 基于提高风电消纳的双时间尺度荷-源协调控制策略

4．3 本章小结

第5章 实例仿真分析

5．1 甘肃河西电网简介

5．1．1 系统装机及风电消纳情况

5．1．2 高载能负荷分布及调节参数

5．2 基于提高风电消纳的荷-源协调控制策略仿真分析

5．2．1 基于提高风电消纳电量的日前荷-源协调控制策略仿真分析

5．2．2 基于提高风电消纳功率的日内荷-源协调控制策略仿真分析

5．2．3 仿真结果分析

5．3 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢