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考虑可入网电动汽车的分布式电源选址定容研究

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考虑可入网电动汽车的分布式电源选址定容研究

作者：袁榕泽西安石油大学

学位级别：硕士

在全球气候变暖与可用输电走廊普遍饱和的时代背景下,以可再生能源为主的分布式新能源在世界各地的电力系统中扮演着愈发重要的角色。我国可再生能源具有体量大、分布相对集中、出力中心与负荷中心距离较远呈逆向分布等特点,这对电力系... 详细信息

在全球气候变暖与可用输电走廊普遍饱和的时代背景下,以可再生能源为主的分布式新能源在世界各地的电力系统中扮演着愈发重要的角色。我国可再生能源具有体量大、分布相对集中、出力中心与负荷中心距离较远呈逆向分布等特点,这对电力系统调度与消纳大规模新能源的能力提出了很大的考验。另一方面,随着传统化石能源的日益枯竭与国家发展战略对环境保护的要求逐渐提高,电动汽车的储能价值受到越来越广泛的重视。可入网电动汽车大量入网后通过车对网双向充电技术向电网放电,具备很高的储能潜力,但调度策略不当就可能影响城市交通网络规划布局,导致系统电能损耗增加。针对上述研究现状,本文考虑可入网电动汽车与可再生能源大量并网后的差异性需求,旨在保障电力系统经济、高效运行的前提下,充分促进新能源消纳,分别于输配网共同构成的电力系统以及配电网侧建立了优化调度模型,根据算例结果的比较分析对不同方案所取得的优化效果进行验证。本文展开的工作主要分为以下三部分:首先,针对新能源、负荷、可入网电动汽车的不确定性分别进行数学建模并采用多场景方法将不确定性问题转化为确定性问题求解。采用拉丁超立方采样法进行场景生成并应用一种改进的基于密度的聚类算法对场景进行削减聚类。其次,对考虑可入网电动汽车大规模入网的含新能源系统构建双层规划模型。上层规划中构建了由机组运行成本与备用成本最优,车主消费最少,弃风、弃光惩罚数值最小,碳排放量最小四个子目标构成的多目标混合整数非线性规划模型。从时域上对火电机组、基本负荷、新能源与电动汽车出力总量进行协同优化。下层规划中,以网损最小为目标,基于上层所得的输电网供电情况与电动汽车时域调度结果,构建了二阶锥规划模型。从空间维度上对电动汽车充放电行为做出规划。算例结果表明,对电动汽车进行有效调度并配合合理的电网规划方案,可降低电网运行成本,提高其对可再生能源的消纳能力。最后,于配网侧在可入网电动汽车接入背景下对分布式新能源进行选址定容。构建了追求分布式电源投资与售电、网损、电动汽车入网收益期望值达到综合最优的经济优化模型并采用新冠病毒群体免疫算法对模型求解。算例结果表明,由本文算法取得的优化方案可有效节约配网投资运行成本、限制网损。

关键词：电动汽车大规模新能源新能源消纳电力系统仿真分布式电源规划

新能源集群送出交直流系统多稳定问题演化机理及防控措施

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电力科学与技术学报 2019年第4期34卷 77-84页

作者：王超张红丽刘福锁任勇李四勤焦龙南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏南京211106 国网宁夏电力有限公司电力科学研究院宁夏银川750001

大规模新能源集群送出系统故障演化过程中稳定形态交互演化,多直流同时换相失败过程中引发的电压、频率的大幅波动及功率振荡对电网的影响以及防控措施需进一步研究。为此,分析含大规模新能源的多直流送端系统换相失败引起连锁反应的机... 详细信息

大规模新能源集群送出系统故障演化过程中稳定形态交互演化,多直流同时换相失败过程中引发的电压、频率的大幅波动及功率振荡对电网的影响以及防控措施需进一步研究。为此,分析含大规模新能源的多直流送端系统换相失败引起连锁反应的机制,提出"暂态过电压导致大规模新能源脱网-弱通道功率转移导致暂态功角失稳-跨区域振荡失步解列"的三阶段演化机理,研究不同稳定问题演化链过程及典型模式,并从运行方式安排、动态无功补偿、风机涉网保护配置、紧急控制及解列控制等方面提出阻隔原则及防控措施。基于西北电网实际数据进行仿真分析,验证所提三阶段演化机理及防控措施的合理性与有效性。研究结论有助于运行人员提前掌握全局性稳定问题演化风险,指导大规模新能源集群送出交直流系统安全稳定运行。

关键词：大规模新能源多直流多稳定问题连锁故障演化机理

基于机组电压支撑效果的直流近区火电最小开机方法

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电力系统保护与控制 2020年第23期48卷 141-147页

作者：张红丽刘福锁李威郜建良邵冲史玉杰郝如海南瑞集团有限公司江苏南京211106 国网甘肃省电力公司电力科学研究院甘肃兰州730050

随着大规模新能源集中接入及直流送出规模的提升,送端电网面临暂态过电压和事故后稳态过电压等电压问题。基于送端电网特高压直流运行特性,全面评估了火电机组暂态稳定、潮流组织等安全性及充裕性作用。在此基础上,首先分析了火电机组... 详细信息

随着大规模新能源集中接入及直流送出规模的提升,送端电网面临暂态过电压和事故后稳态过电压等电压问题。基于送端电网特高压直流运行特性,全面评估了火电机组暂态稳定、潮流组织等安全性及充裕性作用。在此基础上,首先分析了火电机组对多回直流换流站静态电压支撑效果,通过故障下机组无功出力随时间变化积分获得直流预想事故集下动态电压支撑效果。结合静态及动态电压支撑效果,确定直流配套机组最优开机顺序,兼顾直流稳控切机容量。最终确定直流近区最小开机方式,并以实际电网算例进行验证。

关键词：大规模新能源电压稳定性直流故障电压支撑效果火电机组最小开机

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新能源集中接入下的宁夏电网无功规划研究

宁夏电力 2017年第6期 1-6页

作者：赵亮周宗川董晓晶国网宁夏电力公司经济技术研究院宁夏银川750011

针对新能源并网容量不断增加,大规模新能源接入电网时无功电压控制困难的问题,通过研究在新能源大出力方式下系统电压水平、电压波动及严重故障时电压失稳情况,提出了动态无功补偿、低压无功补偿配置方案。研究结果表明提出的无功配置... 详细信息

针对新能源并网容量不断增加,大规模新能源接入电网时无功电压控制困难的问题,通过研究在新能源大出力方式下系统电压水平、电压波动及严重故障时电压失稳情况,提出了动态无功补偿、低压无功补偿配置方案。研究结果表明提出的无功配置方案适用于宁夏电网新能源场站和新能源汇集站的动态无功补偿,已纳入宁夏"十三五"电网滚动规划,对于保障宁夏电网安全稳定运行具有重要意义。

关键词：无功规划电压控制大规模新能源电网安全稳定多方案优化

计及光热电站中长期合约电量优化调度策略研究

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计及光热电站中长期合约电量优化调度策略研究

作者：张一清东南大学

学位级别：硕士

传统的电力系统优化调度主要为电网集中协调调度,但是近年来随着大规模不确定性新能源的不断渗透,电力系统发电预测难度增加,使得单一的集中协调控制设计规模复杂并且调度难度以及成本呈指数增长。并且,在系统灵活性不足情况下,大量备... 详细信息

传统的电力系统优化调度主要为电网集中协调调度,但是近年来随着大规模不确定性新能源的不断渗透,电力系统发电预测难度增加,使得单一的集中协调控制设计规模复杂并且调度难度以及成本呈指数增长。并且,在系统灵活性不足情况下,大量备用以及辅助设备需求导致系统运行经济成本上升。此外,为保证电力系统供电可靠性以及经济性,对研究最大化系统效益下的多源协调互补调度运行策略提出了新的要求。随着含储热光热电站的调度模式逐步完善,光热电站已具有与火电类似的调节特性,并且其具备参与系统优化调度的可能性。本文以光热电站发展为契机,围绕光热电站建模、协调优化策略以及其对新能源不确定性降低、提供功率备用效益,参与中长期市场机制运行等方面进行深入研究。首先,为了解决不确定性新能源渗透对本地新能源发电侧调度难度增加的问题,提出将含储热的光热电站与不可控新能源如风电、光伏等协调调度,降低光热-风电-光伏联合发电基地功率输出不确定性的新方法。基于光热电站基本结构、工作原理建立简化光热电站稳态模型,针对风电、光伏的出力随机特性,应用鲁棒区间方式表征风电、光伏不确定性区间。在满足光热电站运行约束的前提下,提出了联合发电机组调度鲁棒优化模型,获取最优光热-新能源联合发电基地功率输出区间,实现光热电站鲁棒运行调度。优化模型建立为两阶段的鲁棒优化问题,并采用改进列约束优化算法进行模型求解,通过仿真算例验证了鲁棒优化算法的有效性。其次,为了解决新能源高渗透电力系统中灵活性不足问题,降低传统旋转备用、辅助设备等产生的额外运行经济成本,将具有可调节特性的光热电站并入新能源高渗透电力系统,提出光热并网的随机机组组合优化调度新方法。搭建适用于光热电站并网机组组合优化稳态模型,采用电加热装置扩大光热电站运行空间,应用参数估计法确定随机风、光不确定场景集。提出以降低日前全网发电运行成本以及实时调度成本为目标的两阶段随机机组组合模型,两阶段模型将发电调度优化、旋转备用优化协调考虑,引入机会约束理念提出兼顾可靠性以及经济性的光热备用制定方法,实现光热电站并网后有效运行调度,通过仿真算例验证含储热以及电加热装置的光热电站在系统中提供能量效益以及备用效益的有效性。最后,为了在保证电力系统供电可靠性的同时,优化计及光热电站的多源互补调度最大化系统效益,提出计及光热电站的中长期合约电量制定与分解优化调度策略,利用市场调控手段缓解电力系统集中调度压力,并且深度挖掘光热电站中长期与现货市场价值,保障新能源电站以及全网收益,促进新能源进一步消纳。在中长期合约市场中,基于第二章新能源联合发电基地功率输出不确定区间与发电基地装机容量的量化分析,提出计及光热的新能源发电基地中长期市场准入条件。基于第三章光热并网机组组合模型,提出计及光热的新能源电站、火电机组中长期合约电量申报准则以及中长期合约与现货市场比例分配规则。此外,为实现中长期合约与现货市场协调机制,应用第二章联合发电基地功率输出交割曲线,提出合约电量完成均衡度目标,设计中长期合约电量分解机制。在日前现货市场中,以最大化系统效益为目标,基于发电侧买电、卖电电价调控机制,提出适用于日前出清的机组组合模型,实现计及光热的新能源电站与火电之间的发电权转移,并且设计中长期合约与日前现货市场交易结算规则。通过仿真算例验证光热-风电-光伏新能源电站参与中长期合约市场以及初步现货市场调度的有效性。

关键词：光热电站储热系统优化调度中长期合约大规模新能源