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近年来,可再生能源发电成为新兴的热点,其中风力发电由于其自身优势,已经成为当今世界增长最快的可再生能源。然而,风电等各种可再生能源发电的并网,为系统带来了更多的不确定因素,对系统的安全可靠造成了很大的影响。
本文主要研究风电并网之后,系统备用的优化决策。文中根据风力发电的特点及风电并网对电力系统的影响,拓展了系统备用支持的类型。将发电侧机组和需求侧可中断负荷有效结合,采用确定性方法、风险评估方法和机会约束方法针对不同阶段的备用安排进行优化分配。本文的研究内容主要包括下列几点:
1)根据风力发电的特点及风电并网给电力系统带来的影响,拓展了系统备用的机组类型。引入需求侧可中断负荷,将发电侧和需求侧相结合,为含风电的系统提供备用。同时,针对风电并网后带来的不确定性影响,研究了解决含不确定性因素系统的求解方法,包括确定性方法、概率性方法和风险性方法,并对三类方法进行比较。
2)针对风电预测误差偏大的特性,提出了在传统的目前调度计划上增加提前48小时时段的计划,以提高含有风电情况下备用决策的准确性。采用确定性方法和风险评估法相结合对系统提前48小时的备用进行优化决策,用系统算例仿真验证了方法的有效性。
3)根据风电接入后系统的特点,采用基于机会约束的改进遗传算法,同时运用蒙特卡洛法对风电和系统的不确定性进行模拟,以经济最优为日标,将发电侧和需求侧相结合,综合考虑系统的负荷预测误差、风电出力偏差、火电机组停运等不确定随机因素,对风电接入后系统目前备用调度问题进行研究,用算例进行了仿真,并比较了确定性方法和机会约束方法对备用总容量的确定。
4)对于日内备用决策,本文研究了系统出现突发检修或者重大事故后,系统发电机出力的重新安排,并将低价可中断负荷ILL和高价可中断负荷ILH引入到普通事故、检修计划或重大事故的备用安排中,提高了系统的稳定性。
5)针对风力发电的特点,将新能源与各种传统能源相结合,提出了总体安排系统备用的思路。分析了部分传统能源和新能源发电的特点,论述了风电的弃风/弃电现象,提出了遇到弃风/弃电现象可以采取的办法。另外,从综合考虑节能减排和经济性的角度,安排系统的负荷承担情况和备用安排情况。