大规模间歇式能源接入电网的调峰调频方法及模型研究

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1、分类号学号M201171144学校代码10487密级硕士学位论文大规模间歇式能源接入电网的调峰调频方法及模型研究学位申请人：李亦龙学科专业：电力系统及其自动化指导教师：游大海教授答辩日期：2014年1月4日万方数据AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonPeak-loadandFrequencyRegulationinLarge-scaleIntermittentEnergy

2、GridsCandidate:LiYilongMajor:PowerSystemandItsAutomationSupervisor:Prof.YouDahaiHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaJanuary2014万方数据万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要随着能源问题和环境问题的日益突出，对风能、太阳能等新能源的开发和利用越来越受到人们的重视。然而，这些间歇式能源具有较强的波动性和随机性，造成了间歇式能源发电站出力的不确定性。

3、对电网而言，大规模间歇式能源的接入对系统的调峰调频将会带来较大的困难。本文针对大规模间歇式能源接入的电网调峰调频问题开展了研究。(1)建立含大规模风电的调峰优化模型。本文基于场景技术对风电出力的不确定性进行建模，得到一系列的风电出力场景，在此基础上，采用基于机会约束的调峰运行优化模型，以发电成本最小为目标函数，考虑了火电机组深度调峰、可中断负荷、水电参与调峰等情况对调峰机组安排和发电成本的影响。仿真结果表明，考虑上述三种情况的调峰方式可以缓解风电出力波动的影响，在一定程度上避免火电机组的频繁启停，减少总发电成本。(2)建立考虑风

4、电场间相关性的调峰充裕度评估模型。本文基于Nataf变换原理，建立具有给定相关系数的多风电场风速样本。在此基础上，考虑风电随机性和常规机组随机停运率，以及风电的预测误差，基于非序贯蒙特卡罗算法，以系统调峰不足概率为指标评估系统调峰充裕度。仿真结果表明，该评估模型可以定量的研究不同相关系数的风电场之间所体现的互补效果差异，以及对系统调峰充裕度的影响，定量的分析风电预测误差对系统调峰充裕度的影响，改善了传统的基于蒙特卡罗的调峰充裕性算法结果偏于保守的特点。(3)建立含大规模风电的调频仿真模型。本文利用MATLAB/Simulink平

5、台，在传统调频模型的基础上，调整了一次调频参数，采用了人工智能算法的AGC的PI控制器和动态的AGC机组的发电分配系数，以及将间歇式能源预测误差计入ACE中。仿真结果表明，改进的模型在系统功率大范围随机波动下的调节具有更好的适应性，更有利于系统吸纳间歇式能源，同时，在频率的动态响应方面，为间歇式能源的接入容量和系统的备用容量的选择提供了依据。关键词：间歇式能源；随机性；调峰；相关性；调峰充裕度；调频I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractAsenergyissuesandenvironmentproblemsbecom

6、eincreasinglyprominent,developmentandutilizationofnewenergies,suchaswindpowerandsolarenergy,hasarisenwidelypublicattention.However,theseintermittentenergieshaveintensefluctuationandstochasticbehavior.Itcausesinaccuracyinpredictionofoutputofintermittentpowerplantandad

7、verseinfluenceonintermittentenergygeneration.Topowersystem,accessofintermittentenergymakesitmoredifficultforpeak-loadregulationandfrequencyregulation.Thearticlecarriesouttheresearchaboutpeak-loadregulationandfrequencyregulationinlarge-scaleintermittentenergygrids.(1)

8、Setuppeak-loadregulatingoptimizationmodel.Inthisarticle,scenariogenerationwasusedtoestablishstochasticwindspeedscenarios.Basedonthi