含风电场的电力系统输电阻塞管理

论文摘要

随着风电的快速发展，新型风电场的容量在并网系统中所占比例不断增加。而传统电力系统的输电阻塞管理建立在电源的可靠性之上，风电的随机性对含风电场的电力系统输电阻塞管理带来了挑战，因此有必要研究含风电场的电力系统输电阻塞管理。论文主要研究内容：在分析电力市场下阻塞问题后，研究了不同电力市场模式下，基于最优潮流的常规电力系统输电阻塞管理模型。分析了含风电场电力系统与常规系统的不同点，针对风电的波动性以及输电阻塞管理必须建立在电源可靠性基础之上的特点，提出了采用分时策略处理风速分布曲线，得到每个时段风电场的期望出力，进而与其他常规机组联合进行阻塞管理，分析了阻塞管理中对风电场出力必须实行包购，风电场不参与机组出力再调整，进而设计了含风电场电力系统阻塞管理流程。针对阻塞管理中主要为线路有功潮流越限的特点提出了基于BP神经网络的电力系统阻塞判断方法，并在修改了的EPRI-36节点含风电场系统上加以验证该方法的可行性。在电力联营体模式下，分别以阻塞费用最小和购电费用最小为目标函数建立了含风电场的电力系统输电阻塞管理模型，在修改后含风电场的八机系统上验证了阻塞费用最小阻塞管理模型的可行性与有效性；在修改后含风电场的IEEE30节点和IEEE57节点系统上验证了购电费用最小阻塞管理模型的可行性与有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 论文研究背景及意义
• 1.2 国内外风力发电研究现状
• 1.2.1 风速预测
• 1.2.2 含风电场的电力系统潮流计算
• 1.2.3 含风电场的电力系统调度
• 1.3 电力系统输电阻塞研究现状
• 1.3.1 单纯联营体交易模式的阻塞调度
• 1.3.2 双边交易模式的阻塞调度
• 1.3.3 联营体和双边交易混合模式的阻塞调度
• 1.4 论文工作
• 2 电力市场下电力系统输电阻塞
• 2.1 引言
• 2.2 电力市场下输电阻塞问题
• 2.2.1 阻塞问题的产生
• 2.2.2 输电阻塞的消除
• 2.2.3 阻塞费用
• 2.3 电力市场下输电阻塞管理模型
• 2.3.1 电力联营体模式下的阻塞管理
• 2.3.2 双边交易模式下的阻塞管理
• 2.3.2.1 目标函数
• 2.3.2.2 约束条件
• 2.3.3 联营体和双边交易混合模式
• 2.4 本章小结
• 3 含风电场电力系统输电阻塞管理
• 3.1 引言
• 3.2 输电阻塞中风电场处理
• 3.2.1 风电特点
• 3.2.1.1 风能特点
• 3.2.1.2 风力机出力特性
• 3.2.1.3 风力发电机组出力特性
• 3.2.3 分时策略
• 3.2.4 风电场出力计算
• 3.2.5 输电阻塞中风电场激励方案
• 3.3 含风电场的电力系统输电阻塞管理流程
• 3.3.1 常规电力系统输电阻塞管理
• 3.3.2 含风电场的电力系统输电阻塞管理流程
• 3.4 本章小结
• 4 含风电场的电力系统输电阻塞判断
• 4.1 引言
• 4.2 BP人工神经网络
• 4.2.1 人工神经网络概述
• 4.2.2 BP神经网络
• 4.2.2.1 BP网络结构模型
• 4.2.2.2 BP算法
• 4.3 基于 BP神经网络的含风电场电力系统阻塞判断
• 4.3.1 基于 BP神经网络的含风电场阻塞判断流程
• 4.3.2 算例简介
• 4.3.3.3 BP网络模型建立
• 4.3.3.4 数据处理和网络训练
• 4.4 基于 BP神经网络阻塞判断计算验证
• 4.4.1 仿真计算结果
• 4.4.2 算例分析
• 4.5 本章小结
• 5 含风电场的输电阻塞管理模型
• 5.1 引言
• 5.2 发电机出力报价曲线
• 5.3 含大型风电场的阻塞费用最小阻塞管理数学模型
• 5.3.1 出力分配预案模型
• 5.3.2 阻塞调整模型
• 5.3.3 算例
• 5.4 含大型风电场的购电费用最小阻塞管理数学模型
• 5.4.1 模型分析
• 5.4.2 算例分析
• 5.4.2.1 IEEE30节点系统六机竞价的测试算例及结果
• 5.4.2.2 IEEE57节点系统七机竞价的测试算例及结果
• 5.5 本章小结
• 6 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表论文
• 附录
• 附录A 辽宁昌图辽能协鑫风电场
• 附录B 2004建模竞赛题（输电阻塞管理）