基于线性规划的Balmorel模型及其在风电并网中的应用研究

论文摘要

目前我国风电开发建设已进入快速发展时期,风电的大规模开发与接入给电网规划和运行都带来了挑战。本文研究了基于线性规划的Balmorel模型,并应用该模型对电力系统接纳风电问题进行了研究,主要内容包括：(1)介绍了Balmorel模型的开发背景及其应用,详细论述了该模型的仿真平台GAMS、目标函数、约束条件、机组特性模拟及求解方法。(2)根据我国大规模风电接入电网研究的需求,对Balmorel模型进行了修改和二次开发,将Balmorel的周成本最小逐小时优化模型Bb3应用到算例系统中进行时序仿真计算,验证模型开发所加入新约束条件的有效性,并对模型参数进行了灵敏度分析。(3)研究了用于分析电力系统接纳风电能力的电力电量平衡方法,将所开发的周成本最小逐小时优化模型Bb3应用到实际电力系统中,利用基于Balmorel模型的时序生产模拟方法进行电力系统接纳风电研究,并对两种方法进行比较,表明了所应用的模型在电力系统接纳风电研究中的优势。(4)研究了对偶理论和KKT条件及其经济性解释,介绍区域电价算法,应用Balmorel的周成本最小逐小时优化模型Bb3分析电力系统接纳风电后的实时电价案例,最后应用Balmorel的年成本最小规划模型Bb2结合案例研究了考虑风电接入的电力系统长期规划。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 全球风力发电发展概况
• 1.1.2 中国风力发电发展概况
• 1.1.3 电力系统接纳风电的研究概况
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文主要工作
• 第二章 Balmorel模型及求解方法
• 2.1 引言
• 2.2 仿真平台GAMS介绍
• 2.3 Balmorel模型
• 2.3.1 模型概述
• 2.3.2 模型的建立
• 2.4 模型的求解
• 2.5 小结
• 第三章 Balmorel风电模型的开发及参数灵敏度分析
• 3.1 引言
• 3.2 Balmorel风电模型的二次开发
• 3.3 算例系统简介
• 3.4 算例系统时序仿真计算与参数灵敏度分析
• 3.4.1 基础情况研究
• 3.4.2 模型验证
• 3.4.3 灵敏度分析
• 3.5 电源灵活性的影响分析
• 3.6 小结
• 第四章 基于Balmorel模型的时序生产模拟方法的电力系统接纳风电研究
• 4.1 引言
• 4.2 研究电力系统接纳风电能力的电力电量平衡方法
• 4.3 基于Balmorel模型的时序生产模拟方法的接纳风电研究
• 4.3.1 算例系统简介
• 4.3.2 基础案例分析
• 4.3.3 不同案例之间比较分析
• 4.3.4 电力电量平衡方法与Balmorel模型用于风电接纳研究的比较
• 4.4 用于风电研究的Balmorel模型灵敏度分析
• 4.5 提高电力系统接纳风电能力的建议
• 4.6 小结
• 第五章 电力系统接纳风电后的电价及长期规划研究
• 5.1 引言
• 5.2 对偶理论及KKT最优条件的经济性解释
• 5.2.1 对偶理论
• 5.2.2 KKT最优条件
• 5.2.3 区域电价算法简介
• 5.3 实时电价案例研究
• 5.4 考虑风电接入的电力系统长期规划研究
• 5.5 小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间参与项目和发表论文
• 附录