风电场运行性能评估方法与应用

作     者：罗海鑫 

作者单位：湖南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：许加柱;张斌

授予年度：2018年

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：风电场运行性能 评价指标体系 矩估计 集对分析 

摘      要：近年来,风电在我国经历了跨越式发展,然而很多地区风电并网容量远远大于本地电网对风电的消纳能力,大规模风电并网对电网调峰和系统稳定运行的影响日益明显,很多地区慢慢出现由于调峰、输送通道等问题引起的风电弃风现象。另一方面,电网调度与管理机构已累积了大量的风电运行、试验、故障等多源数据,但是对风电多源数据的挖掘和利用却仍然处于较低的水平,无法通过风电多源数据来为电网调度提供有效支撑。为了促进风电的有序消纳,有效地利用已积累的风电多源数据,实现风电调度的“公开、公平、公正的三公调度原则,需要对风电场的运行性能进行更科学、更准确、更全面的评价,从而为风电调度提供决策依据。因此,本文对风电场运行性能的评估开展研究,研究工作主要包括:采用三层构建法建立风电场运行性能的评价指标体系,然后采用基于灰色关联度的集对分析法对风电场进行综合评估,最后基于评估结果对风电弃风限电进行科学管理。本文主要包括以下内容:首先,分层构建风电场运行性能评估指标体系。系统性梳理归纳了国内外相关国家标准、南网、国网企业标准等标准文件规定的风电场运行性能基础指标,在此基础上,从宏观、微观、计算三个层次分级设计了以固有特性、涉网特性和运行特性为核心的风电场运行性能指标体系。然后,对评价指标的计算方法、赋权方法、综合评估方法进行深入研究。梳理风电场运行性能评估指标的定义和计算方法,以及指标数据标准化处理方法。基于主观赋权法和客观赋权法,提出了基于矩估计理论的最优组合赋权法。在此基础上,提出评估风电场运行性能的基于灰色关联度的集对分析法,并详细介绍了方法的原理、基本步骤和技术优势。通过湖南电网的实际风电场算例对上述所提出的评估方法进行了验证。最后,开展基于优化弃风管理的短期调度方法研究。考虑输电约束和调峰约束,基于风电场运行性能综合评估得分(定期滚动更新),研究改进风电场弃风管理方法的风电场短期调度方法,对前文已完成运行性能综合评估的五个风电场的弃风限电量进行管理,制定优化发电计划,促进全网新能源发电消纳水平的提高。