含风电电力系统的运行备用相关问题研究

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1、２？乂连您＊大葦ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ眉±享恆巧文ＤＯＣＴＯＲＡＩｍＳＳＦＲＴＡＴＩＯＮ錢含风电电力系统的运行备用相关问题研究电力系统及其自动化学科专业作者姓名—指导教师李卫东教授２０１５年１０月答辩日期＿＿＿博±学位论文含风电电力系统的运行备用相关问题研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＯｐｅｒａｔｉｏｎＲｅｓｅｒｖｅｏｆＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｗ＂ｈＷｉｎｄＰｏｗｅｒｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ作者姓名：赵云丽学号：１

2、０６１３００８指导教师：李卫东教授学科、专业：电力系统及其自动化答辩日期：２０巧年１０月０８日夫么巧工乂營Ｄａｌｉａ打ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研巧工作所取得的成果。尽我所知，除文中己经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或一集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之

3、处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：含风电电力系统的运行备用相关问题研究作者签名：屯＾日期：２０１５年１０月０８日大连理工大学学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，可将本学位论文的全部或部分内容＾入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。＇学位论文题目：含风电电力系统的运斤备用相关间题研究ｉ如

4、日期．２０作者签名：泰１５年１０月０８日：日期；２０１５年１０月０８日导师签名殊—：日期５吴彦教授：２０１年１０月０８日答辩委员会主席大连理工大学博±学位论文摘要一大规模发展风电已成为电力系统应对能源危机和环境恶化的重要举措之。尽管利用具有可再生特性的风能发电，具有清洁无污染，但自然风所、运行成本化等诸多优点具有的随机、波动等特性导致风电功率具有较高的不确定性，难预测。具有高不确定性的风电并入电网，在带来丰富的绿色能源的同时势必会对电网运行产生很多不利影响，。；而备用作为保障电网运行安全与可靠的有

5、效措施同样也会受到较大影响为实现系统有效经济地利用风电资源，分析和解决含风电系统的备用问题势在必行。本文Ｗ电力系统风险分析和数学优化理论为基础，依据风电输出功率及风电功率预测在各时间尺度下的特性，分析了风电并网对系统各类备用的不同影响，在此基础上，对含风电系统备用的优化获取、容量确定与获取的联合优化及备用的费用分摊，开展了细致而深入的研究：为解决含风电系统中发电侧备用不足或经济性不佳的问题，提出利用需求侧可中断＂＂负荷配合发电侧备用的备用获取方式。对等效负荷预测误差概率密度分布的分析表明，高不确定性风电并网后需增加的

6、备用容量为小概率备用需求；针对该特性，提出采用需求侧的高赔偿方式可中断负荷与发电侧备用共同应对这部分增量需求的策略，在风电输出功率不大的情况下，可解决发电侧备用不足的问题，同时还可提高系统的经济性。进一步分析表明，随着风电输化功率的持续增加，仅依靠发电侧备用和高赔偿可中断负一，荷解决增加的备用需求其经济收益将逐渐降低，甚至丧失其优势，。为此提出了种采用低电价与高赔偿两种可中断负荷共同配合发电侧备用的备用获取方式，基于风险管理的原理，Ｗ备用购买成本最小为目标函数，确定Ｈ者的最优配比。在保持系统可靠性一不变的前提下，这方式在

7、经济上明显优于仅从发电侧备用获取备用的方式。针对系统高风电输出功率情况下的备用容量确定问题，基于对系统备用需求与供给的分析，提出了备用容量确定与获取的联合优化方法。通过分析各种不确定性因素对系统备用需求的影响，获得了含风电系统的备用需求曲线；由于不同类型备用的成本对备用调用频率的敏感度不同，提出将系统备用需求曲线做分段处理，依据不同段备用的调，用概率不同的特性，对每段备用的供给者进巧最优选择。从而基于成本效益分析的方法，在确定系统最优备用容量的同时，获得备用的最优获取方式。理论分析和算例验证，均表明，本文的联合优化方法不

8、仅可解决含风电系统只依靠发电侧备用所固有的经济＾性不佳问题，同时，由于将系统的可靠性＾备用效益的方式作为备用社会成本的