基于极限场景的风火蓄联合运行优化调度研究

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________全日制专业学位硕士论文基于极限场景的风火蓄联合运行优化调度研究学位申请人：蒋少川学科领域：电气工程校内导师：彭春华教授答辩日期：2018年6月3日独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果

2、，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定，本论文无保密内容。学生本人签名日期校内导师签名日期摘要基于极限场景的风火蓄联合运行优化调度研究摘要随着全球性的能源危机的日益加剧和以

3、煤炭、石油为主的不可再生能源的过度使用以及环境污染的加重，风能作为一种可无限制使用的可再生能源越来越受到研究学者们的关注。但随着风电场建设规模的扩大，风电并网后给电力系统带来的不确定性影响也在不断地扩大，使得电网不得不放弃部分风电出力以保证系统的安全稳定运行。为了解决上述问题，研究学者发现当抽水蓄能为代表的储能系统与风电相配合时，其存储容量大、工况转换速度快等特点正好弥补了风电出力的随机性、波动性甚至是反调峰性等特点。风电-火电-抽水蓄能联合运行，通过电能与水的势能的转换，使得风电在一定程度上变的“可控”，提高系统对于风电的消纳能力，减少弃风现象的产生。本文在介绍风力发电、常规火

4、力发电和抽水蓄能电站联合运行的条件与方法的基础上，建立了风电-火电-抽水蓄能联合优化运行调度模型，以综合运行成本最小和综合排污量最少为目标，在抽蓄机组不同的发电功率下分别进行讨论分析不同机组组合情况所带来的经济性差异。为研究大规模风电接入电网对系统所造成的不确定性影响，建立了威布尔风速不确定性模型。对比历史同期数据进行参数估计，使得在一个调度周期内的各时段的威布尔分布参数均不相同，从而得到一个周期内24个时段的风电出力，并引入基于极限场景的置信区间法对风电出力范围进行约束。本文还研究了不同置信区间下，最大发电功率不同的抽水蓄能机组在系统进行机组组合时的可靠性。结果表明当置信区间一

5、定时，抽蓄机组发电功率越大，机组组合的可靠性就越佳。置信区间增大时，机组组合的可靠性也会提升。最后，针对本文所构建的多目标、多约束、多时段的数学模型，采用了一种新型的多目标复合型微分进化算法(CDE)。在该算法中，将分割原始种群并进行重组以及新增的复合微分进化操作加入现有的经典DE算法中，使得其收敛速度与收敛精度之间的矛盾得以解决。关键词：极限场景，多源联合优化，抽水蓄能，置信区间，多目标算法IAbstractOptimalSchedulingofWind-Fire-StorageResearchBasedonExtremeScenarioABSTRACTWiththeincre

6、asingglobalenergycrisisandtheoveruseofcoalandoilbasednonrenewableenergysourcesandtheaggravationofenvironmentalpollution,windenergyasanunrestrictedrenewableenergyisattractingmoreandmoreattentionfromresearchers.However,withtheexpansionofthescaleofwindfarms,theimpactofthegridconnectedwindpoweron

7、thepowersystemisalsoexpanding.Sothegridhastogiveupsomeofthewindpowertoensurethesafeandstableoperationofthesystem.Inordertosolvetheseproblems,researchershavefoundthatwhenpumpedstoragesystemiscombinedwithwindpower,thestoragecapacityandspeedofwo