風電場與輸電網(wǎng)協(xié)調規(guī)劃的模型和方法研究.pdf

1、風電場的地點選擇和容量確定、輸電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃等都將對電力系統(tǒng)的可靠性和投資經(jīng)濟性產(chǎn)生重要的影響。為充分發(fā)揮風力發(fā)電的節(jié)能減排效益，促進系統(tǒng)可靠性、投資經(jīng)濟性、環(huán)保效果的整體優(yōu)化，論文分別從風電場對發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性的影響及其容量優(yōu)化、含風電場的輸電網(wǎng)規(guī)劃與投資經(jīng)濟性評價、風電場與輸電網(wǎng)協(xié)調規(guī)劃的模型和方法等三個方面開展理論研究，取得了如下主要研究成果：
　　 風電場對發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性的影響及其容量優(yōu)化方面：(1)在發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評

2、估理論的基礎上，針對蒙特卡洛模擬方法中最優(yōu)乘子確定方法計算精度與速度難以協(xié)調的不足，基于聚類最優(yōu)乘子向量提出了一種改進的發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評估快速抽樣方法。(2)針對現(xiàn)有可靠性評估中沒有考慮不同故障持續(xù)時間下單位負荷損失不同的問題，構建了基于停電持續(xù)時間的負荷損失費用模型，并應用于風電場對電力系統(tǒng)可靠性的影響分析中。(3)考慮到不同地點風況的差異性以及電網(wǎng)拓撲結構和線路傳輸能力的制約，針對不同地點分散接入風電機組的效果可能會優(yōu)于在同一個地

3、點集中接入的情況，構建了最大化風電場容量的多個風電場規(guī)劃模型，并應用蒙特卡洛模擬提出了求解該模型的概率方法。
　　 含風電場的輸電網(wǎng)規(guī)劃與投資容量優(yōu)化方面：(1)在考慮風電場出力波動對電力系統(tǒng)影響的基礎上，以電網(wǎng)投資成本和網(wǎng)損費用之和最小化為目標，建立了含風電場的輸電網(wǎng)規(guī)劃模型：針對風電波動性可能會增加規(guī)劃模型復雜度的不足，采用風電場出力的分段線性化策略簡化了上述模型，并綜合運用混合蛙跳算法、離散化處理方法和閾值選擇策略等進行了

4、求解。(2)針對跨省區(qū)聯(lián)絡線或輸電斷面的投資決策問題，在考慮風電場棄風的效益損失基礎上，以跨省區(qū)輸電投資前后的阻塞成本減少與輸電投資成本之差(即綜合效益)最大化為目標，建立了跨省區(qū)輸電投資容量優(yōu)化模型，應用確定性方法和概率性方法進行了對比分析。
　　 風電場與輸電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展的模型和方法方面：(1)針對風電場并網(wǎng)地點的選擇問題，以線路投資成本和負荷損失費用等之和(即綜合費用)最小化為目標，構建了風電場接入系統(tǒng)方案與輸電網(wǎng)擴展規(guī)劃的

5、協(xié)調優(yōu)化模型：采用奔德斯分解算法將優(yōu)化模型分解為投資決策主問題和運行模擬子問題，結合蒙特卡洛模擬和樣本均值算法提出了一種提高算法收斂速度的改進奔德斯分解算法。(2)為促進投資經(jīng)濟性、系統(tǒng)可靠性、環(huán)保效果的整體優(yōu)化，同時以風電場和線路投資成本等之和(即綜合成本)、負荷損失費用、污染物排放量最小化為子目標，構建了風電場與輸電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展的多目標規(guī)劃模型；針對因帕累托最優(yōu)解較多而無法合理決策的問題，采用方差最大化決策和分類逼近理想解的排序方法縮