考虑电网黑启动的燃气轮机分布式供能系统的优化规划

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1、硕士学位论文考虑电网黑启动的燃气轮机分布式供能系统的优化规划作者姓名林珊学科专业电力系统及其自动化指导教师荆朝霞教授所在学院电力学院论文提交日期2015年5月OptimalPlanningofGasTurbinebasedDistributedEnergySupplySystemsConsideringBlack-startofPowerGridADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LinShanSupervisor：Prof.JingZhaoxiaSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzh

2、ou,China分类号：TM715学校代号：10561学号：201220110580华南理工大学硕士学位论文考虑电网黑启动的燃气轮机分布式供能系统的优化规划作者姓名：林珊指导教师姓名、职称：荆朝霞教授申请学位级别：硕士学位学科专业名称：电力系统及其自动化研究方向：综合能源、电网黑启动论文提交日期：2015年6月5日论文答辩日期：2015年6月3日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：陈晓东委员：吴青华唐文虎荆朝霞李梦诗华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研宄所取得的研宄成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文

3、不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名.•日期：撕月x日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，g卩：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在_

4、___年解密后适用本授权书。#保密，同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“V”）作者签名：寸日期.•指导教师签名：日期：v-m工作者联系电话：电子邮箱：联系地址(含邮编)：摘要随着国民经济的快速发展，电力建设进程迅速，导致电力系统越来越庞大，电力系统受到越来越多的威胁。黑启动作为电力系统可靠性的最后一个保障环节，显得越发重要。但是由于水电机组缺乏和燃油机组的退役，一些城市电网中根本没有启动电源。近年来兴起的分布式供能系统

5、能源具有高效、节能、环保等优点，得到国家和政府的大力支持，建设进程迅猛。基于燃气轮机的分布式供能系统具有优越的启动和调节的性能，为给电力系统提供了合适的黑启动电源。因此，本文将基于燃气轮机的分布式供能系统作为黑启动电源，在规划阶段考虑将燃气轮机分布式供能系统作为黑启动电源带来的效益，为燃气轮机分布式供能系统的规划建设提供积极的指导意义。本文首先对基于燃气轮机的分布式供能系统作为黑启动电源的可行性进行了研究。通过在PSCAD中建模，对以分布式供能系统为启动电源的黑启动过程中可能产生的线路过电压、变压器励磁涌流等问题进行了大量的仿真分析，对相关问题提出了解决方案，并进行了技术验证，为黑启动方案优

6、化和黑启动可靠性计算提供参考。然后，本文以节点负荷重要度和节点连接度为基础定义了节点重要度的评价方法，以线路充电电容为基础定义了线路恢复风险。通过路径深度搜索算法寻找黑启动路径，以最大平均节点重要度和最小线路恢复风险为目标，形成了黑启动路径的优化方法。在此基础上，继续分析了燃气轮机分布式供能系统作为启动电源的特点以及传统黑启动方案需要考虑的评价指标，建立了以基于燃气轮机的分布式供能系统为启动电源的黑启动方案评估指标体系。然后，结合层次分析法和数据包络分析方法，利用层次分析法计算指标原则层权重，利用数据包络分析方法计算方案效率，形成了黑启动方案的评估方法。最后，本文提出了考虑电网黑启动的燃气轮

7、机分布式供能系统的优化规划模型，分析了黑启动可靠性、停电时间、停电损失、黑启动成本等指标的计算方法。根据本文提出的黑启动路径优化方法和黑启动方案评估方法，采用基于粒子群优化算法的整数规划方法对IEEE-RTS79系统进行了计算分析。本文还进一步分析了多区互联电力系统中黑启动的特点，提出了多区互联系统中黑启动电源的优化规划模型。关键词：燃气轮机；分布式供能系统；黑启动；优化规划IABSTRACTWithther