风蓄联合系统规划问题研究

论文摘要

随着经济发展对能源需求的持续增加和常规能源资源的枯竭,风力发电在全世界范围内获得了巨大的发展。与常规发电机组相比,风电机组最大的特性在于其出力的随机性和不可控性。风电大规模加入系统后,会对电能质量和系统的安全稳定带来危害,因此必须辅以合适的调节手段来平抑风电输出的波动性。抽水蓄能装置高效清洁、实时调节能力强,被认为是与风电联合配套运行的理想装置。在风电较集中的电网建设抽水蓄能电站,把随机的、质量不高的风电电量转换为稳定的、高质量的峰荷电量,实现风电-抽水蓄能联合开发,是该地区能源资源优化配置的具体体现,在国外已有一定的实际运行经验。本文从系统的角度提出了风蓄联合运行的规划模型。模型以最佳经济效益和满足较高的可靠性为目标,通过电力系统的运行模拟和机组优化组合,得出了占一定容量比例的风电机组装机加入系统后,与之配合的最优的抽水蓄能电站的装机容量。本文采用模糊聚类方法对某一时间段内风速数据进行分析,利用风速-功率相关函数得出表征风电出力特性的代表性时间域,并给出了对应的典型出力值的选取方法,为含风电系统的运行模拟和预测分析提供了理论基础。抽水蓄能电站在与风电配合过程中所体现出来的静态、动态效益是各种费用计算的依据,本文对抽水蓄能电站的动态效益进行了分类和计算,包括:事故备用、负荷备用、负荷跟踪、调相等。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 能源问题与中国电力发展
• 1.2 风能及风能资源特征
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本论文的主要工作及研究成果
• 1.5 本章小结
• 2 风蓄联合系统规划研究
• 2.1 风蓄联合系统
• 2.2 风蓄联合系统综合容量规划
• 2.3 风蓄联合系统运行模拟
• 2.4 本章小结
• 3 风电出力特性分析
• 3.1 风速特性
• 3.2 基于相似度原理的风速特性聚类
• 3.3 风电出力特性的确定
• 3.4 本章小结
• 4 抽水蓄能电站效益评估
• 4.1 抽水蓄能电站静态效益
• 4.2 抽水蓄能电站动态效益
• 4.3 综合动态效益的计算
• 4.4 本章小结
• 5 算例研究
• 5.1 基础数据资料
• 5.2 风电加入后系统负荷特性修正
• 5.3 风蓄联合系统综合容量规划
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士学位期间发表论文