基于需求响应的风电消纳源荷协调调度策略研究

摘要

风电作为清洁的可再生能源，在能源危机和环境恶化的背景下快速发展，然而风电具有随机波动性、间歇性等特点，大规模风电并网给系统的稳定运行带来了挑战。微网的发展可以缓解风电并网的难度，通过能源互补特性和储能设备的利用来平抑风电并网的部分波动，但是会明显降低系统运行的经济性，所以需要改变传统的调度模式，提高系统的灵活调度能力。需求响应是智能电网重要的互动资源，可以灵活快速响应系统需求，因而成为消纳风电的重要途径。
　　本文研究基于需求响应的风电消纳源荷协调调度策略，旨在通过电源侧与需求侧资源的双向互动来提高系统的风电消纳能力。
　　文中针对工业用户选用尖峰电价和可中断负荷机制，并采用场景分析法来模拟风电场景，对机组、储能设备和柔性负荷进行分析，考虑到风电预测误差的特性，建立了日前和日内的两阶段经济调度模型。
　　随后，本文对居民用户选用实时电价和直接负荷控制机制参与系统的调度，从电网利益、用户满意度、环境的角度建立了多目标源荷协调调度模型，然后将多目标模型模糊化，用最大化满意度指标法转化成单目标问题进行求解。
　　算例分析证明了所建模型的合理性和有效性。结果显示，对不同用户选用各自合适的需求响应机制，电源侧和需求侧资源能够进行灵活的互动，从而提高风电的消纳能力，优化了负荷曲线，降低了系统运行成本，对节能减排有一定的推动作用。所做研究可为今后探索需求侧资源促进风电消纳的优化调度提供参考。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 国内外研究现状及发展动态

1．2．1 微网的研究动态

1．2．2 风电消纳的研究动态

1．2．3 需求响应的研究动态

1．3 论文的主要工作

2．1 引言

2．2 微网概述与源荷协调运行机制

2．2．1 微网概述

2．2．2 源荷协调运行机制

2．3 电源侧资源特性分析

2．3．1 风力发电

2．3．2 微型燃气轮机组特性

2．3．3 储能设备特性

2．4 需求侧资源特性

2．4．1 基于价格的需求响应

2．4．2 基于激励的需求响应

2．5 本章小结

第3章 基于尖峰电价和可中断负荷的调度策略研究

3．1 引言

3．2 需求响应机制研究

3．2．1 尖峰电价研究

3．2．2 可中断负荷研究

3．3 含风电消纳的调度模型

3．3．1 发电机组模型

3．3．2 储能设备模型

3．3．3 风电场模型

3．3．4 柔性负荷模型

3．4 两阶段调度模型

3．4．1 日前调度模型

3．4．2 日内调度模型

3．4．3 模型求解流程

3．5 算例分析

3．5．1 基础数据

3．5．2 调度结果及分析

3．5．3 不同情景分析

3．6 本章小结

第4章 基于实时电价和直接负荷控制的调度策略研究

4．1 引言

4．2 需求响应模型

4．2．1 实时电价

4．2．2 直接负荷控制

4．3 多目标源荷协调调度模型

4．4 多目标源荷协调调度模型的模糊化

4．4．1 隶属度函数的确定

4．4．2 模糊模型的建立

4．4．3 模型的求解步骤

4．5 算例分析

4．5．1 算例描述

4．5．2 优化结果分析

4．6 本章小结

5．1 结论

5．2 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