【摘 要】
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风力发电是除水电外目前技术最成熟的清洁可再生能源发电方式,在电网中的比例日益增大,正逐步走向规模化和产业化。但风电受自然环境影响,随机性强,大规模风电并网运行对电网
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风力发电是除水电外目前技术最成熟的清洁可再生能源发电方式,在电网中的比例日益增大,正逐步走向规模化和产业化。但风电受自然环境影响,随机性强,大规模风电并网运行对电网的安全稳定、运行调度等诸多方面会带来负面的影响;随着风力发电规模的不断扩大,其对电网的影响也愈加显著,成为制约风力发电场规模发展的严重障碍。 综合考虑电网约束和风电运行特性,研究并网风电极限容量,不仅能够为电网安全稳定运行提供保障,而且为建设大型并网风电电站前期规划提供依据。 本文以考虑风电随机性对风电接纳能力的影响为核心,阐述了风电的发展状况以及风电接纳能力的研究现状,讨论了线性递减权重粒子群算法和多约束优化问题的处理方法,开发了一种用于求解随机规划问题的算法,研究了考虑风电随机性的风电接纳能力分析法,并讨论了影响风电接纳能力的不同因素。 论文在考虑风速随机性的基础上提出了一种基于随机规划的风电接纳能力的分析方法,建立了一个含随机变量、多约束、非线性的机会约束规划模型,采用基于随机模拟技术的粒子群优化算法对该模型求解。在IEEE-30标准测试系统上的计算结果验证了该模型和算法的有效性。 在同等约束条件下,通过与传统数字仿真法、静态安全约束优化方法的计算过程及结果的对比,说明本文提出的随机规划方法能够全面考虑风电的不同运行状态,增强了计算结果的可操作性;同时说明所开发的基于随机模拟技术的粒子群算法能够准确获得最优解,收敛性能好。 针对风电接纳能力的不同影响因素,采用本文建立的随机规划模型,计算分析风电接入节点、随机规划约束条件置信度、风电场平均风速和风电机组主要参数的变化对系统风电接纳能力的影响。实验数据显示,在风电规划阶段要充分考虑风电接入节点、风电场场址的风速和风电机组参数对风电接纳容量的影响,同时通过设置各安全稳定约束条件风险度,可以有效避免系统风电接纳容量计算结果过于保守。
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