基于风电品质分级的差别化消纳技术研究

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1、硕士学位论文基于风电品质分级的差别化消纳技术研究RESEARCHONDIFFERENTIATEDUTILIZATIONTECHNOLOGYOFWINDPOWERBASEDONQUALITYGRADING马健哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TM74学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文基于风电品质分级的差别化消纳技术研究硕士研究生：马健导师：于继来申请学位：工学硕士学科：电气工程所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：

2、TM74U.D.C：621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONDIFFERENTIATEDUTILIZATIONTECHNOLOGYOFWINDPOWERBASEDONQUALITYGRADINGCandidate：MAJIANSupervisor：Prof.YuJilaiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：Schoolof

3、ElectricalEngineeringandAutomationDateofDefence：June，2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着全球环境不断恶化，化石燃料储量逐渐减小，风能作为一种可再生的清洁能源，开发利用规模日益扩大。然而，随着风电在电力系统中所占比例的增加，风电出力的随机性与不确定性对电网的安全稳定运行造成了一定不良影响，增加了系统调节负担，制约着风电的进一步发展。风电功率预测技术是减小风电功率

4、不确定性的重要手段，但囿于现有技术水平，降低风电功率预测误差存在瓶颈。因此，有效利用已知风电功率预测信息指导风电并网方式是应对风电消纳不确定问题的重要环节。本文在对风电功率预测误差概率密度函数进行分析的基础上，研究了风电保障功率的概念及保障率指标，并利用该指标对风电功率进行横向品质区分，为风电的分级利用提供理论依据。针对风电波动性，本文进一步考虑了高品质区域风电与负荷的相关程度，对基于风电不确定性得到的分级结果进行适当调整，扩大分级策略的适用范围。为减轻不确定风电并网后给系统带来的调节负担，本文建立了计及备用成本的含风电电力系统经济调

5、度模型，在风电品质分级基础上，计算了不同保障率下划分的高品质风电并网后系统运行成本，得到基于风电不确定性的高品质并网风电保障率的较优值。进一步考虑风电的波动性，提高高品质区域风电与负荷的相关程度，以减小系统的波动成本。算例结果表明，适当提高并网部分风电品质，限制部分低品质风电出力并网，可以降低整个系统的运行成本；当并网风电渗透率较大时，波动性对系统运行的影响开始显现，此时需要综合考虑风电不确定性和波动性，优化并网风电保障率配置。低品质风电并网后会给电力系统运行带来一系列调节负担，显著增加系统运行成本。因此，应寻找低成本的低品质风电消纳

6、途径。本文提出了一种基于风电品质分级的差别化消纳方案，该方案综合考虑了不同品质风电的出力特性以及不同负荷对电源品质的要求，将高品质风电出力接入主干电网，而将低品质风电出力通过供热配电馈线送至电热负荷。借鉴国外电力市场交易机制和我国关于风电上报计划管理办法，研究可以激励风电企业提高上报计划精度的价格结算方式，在此结算方式下，对风电企业计划上报策略以及方案效益进行分析，并以实际算例验证了本方案的可行性。关键词：风力发电；消纳；调度；品质分级；保障功率；供热-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractAstheglobalenvir

7、onmentdeterioratesandfossilfuelreservesdecrease,windenergy,asarenewableandcleanenergysource,isincreasinglybeingdevelopedandutilized.However,withtheincreaseoftheproportionofwindpowerinthepowersystem,therandomnessanduncertaintyofwindpoweroutputcancauseadverseeffectsonthes

8、ecurityandstabilityofthepowergridandincreasetheregulationburdenofthesystem,whichlimitsthefurtherdevelopmentofw