基于虚拟发电厂的分布式电源调度管理式的研究

摘要

能源和环境问题已经成为制约当今世界发展的重要瓶颈。推进能源结构改革、促进节能减排、提高能源综合利用率是我国能源产业发展尤其是电力工业发展的重要方向。作为对集中式发电的有效补充，分布式发电在提高能源利用率以及利用可再生能源方面具有其独特优势，有助于向用户提供“绿色电力”，促进电力工业向智能化、清洁化方向发展。同时，大量分布式电源接入电网负荷侧，改变了传统负荷的刚性特征，使电网运行出现了一些新问题、新思路。传统的调度模式必须做出相应改变，以适应大量分布式电源接入电网的调度管理需求，充分发挥“柔性”负荷的作用。
　　本文提出了基于虚拟发电厂的电网新型调度模式。引入电动汽车移动储能、需求响应以及虚拟发电厂间互动备用，并通过虚拟发电厂对各类型分布式电源的协调控制实现虚拟发电厂对分布式电源的自我消纳，使虚拟发电厂在一定范围内具有和传统机组想当的可调度性，并且具有其自身优势，通过主动参与市场竞争，与电网内其他机组联合调度。本文结合虚拟发电厂内部组成研究了其外特性，并在此基础上建立了虚拟发电厂与电网联合调度模型，采用改进的微分进化算法对一个含有两个虚拟发电厂的系统进行计算，结果表明虚拟发电厂参与调度在获得经济效益的同时能明显改善系统负荷特性。在此基础上，研究了虚拟发电厂内部互动协调运行模式，重点研究电动汽车移动储能充放电管理策略，并通过机会约束规划建立了虚拟发电厂互动协调模型，采用虚拟发电厂与电网联合调度计算结果进行算例验证，结果显示本文提出的电网调度模式能有效解决虚拟发电厂出力不确定与系统调度间的矛盾，为电网公司对分布式电源规模化应用后的调度管理提供一些建议。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及意义

1．2 国内外研究动态

1．2．1 分布式发电发展动态

1．2．2 分布式电源调度管理模式发展动态

1．3 本论文主要研究工作

第2章 虚拟发电厂调度运行特性

2．1 虚拟发电厂

2．1．1 虚拟发电厂概述

2．1．2 虚拟发电厂特性

2．2 虚拟发电厂典型分布式电源发电特性

2．2．1 风力发电特性

2．2．2 光伏发电特性

2．2．3 微型燃气轮机发电特性

2．2．4 储能设备发电特性

2．3 虚拟发电厂需求侧资源特性

2．3．1 价格型需求晌应

2．3．2 激励型需求响应

2．3．3 电动汽车

2．4 虚拟发电厂对电网调度模式的影响

2．5 本章小结

第3章 基于虚拟发电厂的电网新型调度模式

3．1 基于虚拟发电厂的电网新型调度模式

3．1．1 原有调度模式特性

3．1．2 互动调度模式特性

3．1．3 互动调度模式与原有调度模式对比

3．1．4 基于虚拟发电厂的电网互动调度模式

3．2 虚拟发电厂与电网联合调度模型

3．2．1 虚拟发电厂外在表现特性

3．2．2 虚拟发电厂与电网联合调度模型

3．3 改进微分进化算法

3．3．1 算法介绍

3．3．2 算法流程

3．3．3 算法改进

3．4 模型应用及算例分析

3．4．1 算例说明

3．4．2 结果分析

3．5 本章小节

第4章 基于虚拟发电厂的需求侧运行管理模式研究

4．1 虚拟发电厂不确定因素随机模拟

4．1．1 光伏发电概率特性

4．1．2 负荷概率特性

4．2 虚拟发电厂电动汽车移动储能管理模式

4．2．1 虚拟发电厂电动汽车管理模式

4．2．2 电动汽车用户意愿评价指标

4．2．3 虚拟发电厂电动汽车充放电管理策略

4．3 虚拟发电厂DG消纳互动协调模型与解法

4．3．1 机会约束规划

4．3．2 目标函数

4．3．3 约束条件

4．3．4 蒙特卡罗随机模拟方法

4．4 模型应用及算例分析

4．4．1 算例描述

4．4．2 结果分析

4．5 本章小节

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间参加的科研项目及发表的论文

致谢