收藏本站
《上海交通大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

风电并网对电力系统可靠性和备用影响研究

蒋小亮  
【摘要】:风力发电是21世纪重要的绿色能源,也是非可再生能源最重要的替代能源之一。随着国际风电技术和装备水平的快速发展,风力发电已经成为目前技术最为成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的新能源技术。然而,风能具有较强的随机性和波动性,使得接入电网的风电穿透功率呈现剧烈的波动特性。随着风电场穿透功率的增加,风电场并网运行给电网带来的一系列影响越来越严重,足以破坏电力系统经济、安全、稳定、可靠运行的状态,使电网的运行调度产生特殊的困难。 本文主要对大规模风电并网对电力系统可靠性的影响进行分析探讨,继而寻求风电并网后系统备用的最优化,达到新能源最大化利用和电力系统可靠性的统一。 首先建立了基于神经网络的风速预测模型。通过分析风速与气象信息的相关性,从中选取对风速影响最大的若干气象因素信息;通过分析风速的变化特性,指出了风速的季节周期性和时间连续性。为了提高模型的准确度,以选取的气象信息作为模式,分别寻找与预测日在季节周期性和时间连续性相似的样本,以神经网络模型为手段,分别产生风速的横向模型值和纵向模型值。最后以这些模型值作为输入,再次利用神经网络模型,产生最终的模型值。该模型能够反映当地的风速变化特征,其产生的数据和历史真实数据在风速概率分布和风速年变化等特征上表现一致,因此适用于含风电场的电力系统可靠性评估。 其次,基于蒙特卡罗方法建立了含风电场的电力系统可靠性评估模型。采用序列抽样方法,得到风场的风速模型值、风机出力值,传统机组和负荷的状态,对该状态进行评估得到该状态的可靠性参数。通过满足一定精度或次数的蒙特卡罗抽样后,得到大量的系统状态以及其对应的可靠性数据,对这些数据进行统计即得到该系统的可靠性水平。通过改变风电并网的条件,观察大规模风力发电并网对系统可靠性的影响。结果显示,风电并入系统的容量大小,接入点的改变以及系统本身的备用储备变化等都会对系统的可靠性造成不同的影响。 最后,对风电并入后的系统的备用进行了优化。在风电并网容量和接入点确定的情况下,系统备用储备的大小和地点同样对系统的可靠性提高有不同的贡献。本文建立了基于可靠性评估的备用优化模型,以备用最小为目标函数,以保持系统可靠性在一定的水平为约束条件,采用粒子群算法对该问题进行求解,平抑风电并网对系统可靠性的影响。对备用进行优化后,风电并网的置信度水平有显著提高。此外,本文还对上海电网并入风电能源后进行了发电系统的可靠性评估,对其在不同容量风电并入后的备用需求进行了估算。 本文是在上海电力公司“含大规模风电场的电力系统运营模式与风险管理”项目的资助下完成的。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TM315

知网文化
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 刘纯;吕振华;黄越辉;马烁;王伟胜;;长时间尺度风电出力时间序列建模新方法研究[J];电力系统保护与控制;2013年01期
2 曾鸣;向红伟;陈英杰;刘晓立;刘洋;邹晖;;计及环境承载力的风电并网规划决策模型[J];水电能源科学;2013年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 高阳;风电场风电功率预测方法研究[D];沈阳农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 滕百岸;含风电场电力系统的机组优化调度研究[D];南京理工大学;2012年
2 洪彬倬;含风力发电的最优潮流计算方法研究[D];广东工业大学;2012年
3 郑斌;电力系统多目标优化发电调度的改进决策方法[D];广西大学;2012年
4 常鹏;基于多目标优化的含风电场的电力系统经济调度[D];华北电力大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任震,万官泉,黄金凤,黄雯莹,高志华;电力系统可靠性原始参数的改进预测[J];电力系统自动化;2003年04期
2 丁明,张立军,吴义纯;基于时间序列分析的风电场风速预测模型[J];电力自动化设备;2005年08期
3 雷秀仁,任震,陈碧云,万官泉;电力系统可靠性评估的不确定性数学模型探讨[J];电力自动化设备;2005年11期
4 申洪,梁军,戴慧珠;基于电力系统暂态稳定分析的风电场穿透功率极限计算[J];电网技术;2002年08期
5 金义雄;段建民;徐进;卫功存;蒯圣宇;李宏仲;王承民;;考虑气象因素的相似聚类短期负荷组合预测方法[J];电网技术;2007年19期
6 陈烨;赵国波;刘俊勇;刘天琪;李华强;;用于机组组合优化的蚁群粒子群混合算法[J];电网技术;2008年06期
7 张旭辉;张礼勇;梁宵;;基于改进粒子群优化算法的电力线通信多径传输模型参数辨识[J];电网技术;2009年01期
8 吴学光,陈树勇,戴慧珠;最小误差逼近算法在风电场风能资源特性分析中的应用[J];电网技术;1998年07期
9 颜巧燕;温步瀛;江岳文;;风电并网后系统备用容量需求分析[J];电力与电工;2009年02期
10 邵璠;孙育河;梁岚珍;;基于时间序列法的风电场风速预测研究[J];华东电力;2008年07期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 吴义纯;含风电场的电力系统可靠性与规划问题的研究[D];合肥工业大学;2006年
2 宋晓通;基于蒙特卡罗方法的电力系统可靠性评估[D];山东大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭良才;李红英;于海跃;丑伟;相吉;;河西走廊中西部风能资源的时空分布特征及储量研究[J];安徽农业科学;2011年17期
2 储茂得;周松林;;基于小波分析与神经网络的风电场短期风速预测[J];安徽科技学院学报;2011年01期
3 孙俊伟;;基于实时测量的电网运行方式可靠性评估系统[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2006年04期
4 杨媛;吴俊勇;吴燕;;基于可信性理论的电气化铁路牵引供电系统RAMS的模糊评估[J];北京交通大学学报;2008年05期
5 刘百东;;配电系统的可靠性分析[J];玻璃;2011年07期
6 喻浩;焦绍光;;舰船电力系统可靠性研究初探[J];船电技术;2006年04期
7 任明珠;邰能灵;王鹏;倪明杰;卫卫;;基于直接不交化最小路的船舶电力主接线可靠性分析[J];船电技术;2009年12期
8 李明浩;;10kV架空配电网接线方式可靠性和经济性对比分析[J];重庆电力高等专科学校学报;2006年01期
9 周任军;冯剑;杨洪春;苏盛;周葛城;;考虑变压器经济运行的变电站主接线可靠性评估[J];电力科学与技术学报;2011年03期
10 程浩;李红年;谢虹;汪令江;;风力发电稳定性动态模型分析[J];四川兵工学报;2011年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王兴刚;;风电场接入系统设计中的电压稳定性分析[A];2010年云南电力技术论坛论文集(优秀论文部分)[C];2010年
2 潘雄;周明;孔晓民;吴玥;;风电场相关性对节点电价影响的仿真研究[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
3 刘跃峰;;小电解列的方法与应用[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
4 潘雄;周明;孔晓民;吴明;;风电场相关性对节点电价影响的仿真研究[A];2011年云南电力技术论坛论文集(优秀论文部分)[C];2011年
5 吴义纯;丁明;张立军;;含风电场电力系统潮流计算[A];第三届安徽自然科学学术年会安徽省电机工程学会2005年学术年会论文集[C];2005年
6 乔建强;杨水丽;陈江涛;李蓓;;风电场并网布局对系统稳定性的影响研究[A];第十三届中国科协年会第15分会场-大规模储能技术的发展与应用研讨会论文集[C];2011年
7 朱锋;周玮;孙辉;;基于相似日聚类的径向基神经网络风速预测方法[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会成立大会暨第一届学术讨论会论文集[C];2008年
8 李正农;刘艳萍;王莺歌;;实测风场数据的修正与预测[A];第19届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅲ册)[C];2010年
9 祝明佳;崔扬;黎平;;关于风电场风速分布参数的确定[A];第十一届全国电工数学学术年会论文集[C];2007年
10 曾胜斌;林少芬;江小霞;;基于马尔可夫过程的舵机控制系统可靠性分析[A];2009年全国机械可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会成立大会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王敏;分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D];合肥工业大学;2010年
2 刘杨华;SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算[D];湖南大学;2010年
3 撖奥洋;变速恒频风力发电系统故障特性与保护技术研究[D];华中科技大学;2010年
4 于群;电力系统大停电的自组织临界特性研究[D];中国电力科学研究院;2010年
5 汪隆君;电网可靠性评估方法及可靠性基础理论研究[D];华南理工大学;2010年
6 施希;大型压水堆核电站接入电网的理论和技术研究[D];武汉大学;2009年
7 杨媛;高速铁路供电系统RAMS评估的研究[D];北京交通大学;2011年
8 沈又幸;风电社会效益评估及其并网的经济性影响研究[D];华北电力大学(北京);2011年
9 杨志凌;风电场功率短期预测方法优化的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
10 周景宏;能效电厂理论与综合资源战略规划模型研究[D];华北电力大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周志飞;考虑风速随机性的风电场电压相关问题的研究[D];长沙理工大学;2010年
2 文强;基于鲁棒优化的POOL模式下的发电商自调度研究[D];长沙理工大学;2010年
3 冯剑;计及变压器经济运行的变电站主接线可靠性评估[D];长沙理工大学;2010年
4 杨先有;风电机组变桨距实验平台数字物理混合设计及仿真[D];湘潭大学;2010年
5 梁剑;电力系统负荷节点电压稳定临界边界变化特性的研究[D];河南理工大学;2010年
6 徐耀;云浮供电局2010-2013年供电可靠性发展规划研究[D];华南理工大学;2010年
7 梅豫明;“十二五”粤东高压输电网规划研究[D];华南理工大学;2010年
8 梁双;城市电网供电安全判据的研究[D];中国电力科学研究院;2009年
9 黄晓亮;创建先进供电企业中供电可靠性的评估与研究[D];华南理工大学;2010年
10 杨维;微粒群优化算法及其在风资源评估中的应用[D];华东理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王丽婕;廖晓钟;高爽;冬雷;;并网型大型风电场风力发电功率-时间序列的混沌属性分析[J];北京理工大学学报;2007年12期
2 高赐威;何叶;;考虑风力发电接入的电网规划[J];电力科学与技术学报;2009年04期
3 孟祥星;王宏;;大规模风电并网条件下的电力系统调度[J];东北电力大学学报(自然科学版);2009年01期
4 曾勇红,姜铁兵,张勇传;基于线性规划的梯级水电系统短期发电计划[J];水电自动化与大坝监测;2004年04期
5 江岳文;陈冲;温步瀛;;基于随机模拟粒子群算法的含风电场电力系统经济调度[J];电工电能新技术;2007年03期
6 胡国强;贺仁睦;;梯级水电站多目标模糊优化调度模型及其求解方法[J];电工技术学报;2007年01期
7 朱建全;吴杰康;;基于混合粒子群算法并计及概率的梯级水电站短期优化调度[J];电工技术学报;2008年11期
8 冬雷;王丽婕;高爽;廖晓钟;;基于混沌时间序列的大型风电场发电功率预测建模与研究[J];电工技术学报;2008年12期
9 江岳文;陈冲;温步瀛;;含风电场的电力系统机组组合问题随机模拟粒子群算法[J];电工技术学报;2009年06期
10 王粤;肖进永;栗然;;大规模风电场并网的经济调度建模和决策算法[J];电气应用;2009年12期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 杨志凌;风电场功率短期预测方法优化的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 雷亚洲;随机规划理论在风电并网系统分析中的应用研究[D];中国电力科学研究院;2001年
3 李晓磊;一种新型的智能优化方法-人工鱼群算法[D];浙江大学;2003年
4 刘其辉;变速恒频风力发电系统运行与控制研究[D];浙江大学;2005年
5 温步瀛;发电机组启停机计划的智能优化研究[D];福州大学;2006年
6 迟永宁;大型风电场接入电网的稳定性问题研究[D];中国电力科学研究院;2006年
7 胡国强;梯级水电站优化调度模型与算法研究[D];华北电力大学(北京);2007年
8 韩爽;风电场功率短期预测方法研究[D];华北电力大学(北京);2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯凯辉;风电场动态无功补偿方案设计[D];长沙理工大学;2010年
2 尚志娟;风水互补微电网的优化运行研究[D];北京交通大学;2011年
3 王召旭;含风电场的电力系统动态经济调度的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
4 张燕;含风电场的电力系统动态经济调度[D];华北电力大学;2011年
5 李啸虎;考虑随机约束的电网优化运行及风险管理[D];上海交通大学;2010年
6 郭嵘;基于多目标粒子群优化算法的节能发电调度机组组合问题研究[D];华中科技大学;2009年
7 孟勇;风电功率预测系统的研究与开发[D];天津大学;2010年
8 郝晋;蚁群优化算法及其在电力系统短期发电计划中的应用研究[D];重庆大学;2002年
9 汪晗;基于进化计算的多目标优化与决策方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
10 蒋秀洁;机组组合及配电网故障定位的算法研究[D];华中科技大学;2004年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵渊,周家启;静止无功补偿器和移相器的最优配置及其对发输电系统可靠性的影响[J];电工技术学报;2004年01期
2 张在玲,韩富春,朱永利,靳春光;非均匀传输特性的低压电力线载波传输模型[J];电工技术学报;2004年04期
3 雷绍兰,孙才新,周湶,邓群,刘凡;一种多变量时间序列的短期负荷预测方法研究[J];电工技术学报;2005年04期
4 马洪飞,徐殿国,苗立杰;几种变速恒频风力发电系统控制方案的对比分析[J];电工技术杂志;2000年10期
5 秦海超;王玮;周晖;;人体舒适度在短期电力负荷预测中的应用[J];电力学报;2006年02期
6 谢建民,邱毓昌,张治源;风力发电机优化选型与云南省风力发电场规划研究[J];电力建设;2001年05期
7 连捷;广东南澳风电场风能资源评价[J];电力勘测;2001年02期
8 郑云龙;改进的重要抽样技巧[J];大连理工大学学报;1998年04期
9 康重庆,程旭,夏清,沈瑜;一种规范化的处理相关因素的短期负荷预测新策略[J];电力系统自动化;1999年18期
10 丁明,李生虎,刘盛松;发输电组合系统故障频率和持续时间指标的新算法[J];电力系统自动化;1999年22期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘凯;基于改进BP神经网络的短期负荷预测研究[D];河海大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵儆,康重庆,夏清,黄永皓,孟远景,何南强,尚金成;电力市场中可靠性问题的研究现状与发展前景[J];电力系统自动化;2004年05期
2 张政;;浅谈深化电力系统可靠性管理[J];科学之友;2011年07期
3 戴景宸;西北电力系统可靠性的估计[J];西安交通大学学报;1982年03期
4 周家启;;电力系统可靠性及其经济分析[J];重庆大学学报;1985年04期
5 张鹏,王守相;电力系统可靠性经济评估的区间分析方法[J];中国电机工程学报;2004年02期
6 陈广兴;;配网供电可靠性管理措施分析[J];建材与装饰(下旬刊);2007年11期
7 付勇;电力系统继电保护装置运行可靠性指标的研究[J];电力建设;2005年10期
8 雷秀仁,任震,陈碧云,万官泉;电力系统可靠性评估的不确定性数学模型探讨[J];电力自动化设备;2005年11期
9 宋晓强;郭旭博;;农村电网实时安全风险管理模型与方法研究[J];农业网络信息;2011年02期
10 王遂;任震;;基于最优有效度的电力系统可靠性原始参数的线性组合预测模型[J];继电器;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 付朝霞;许跃进;;农村电力网用户停电损失的初步探讨[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第三分册[C];2005年
2 徐林;王秀丽;王锡凡;;等值导纳在电力系统小世界特性识别中的应用[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
3 徐林;谢绍宇;王秀丽;;复杂电网可靠性分析方法概述(上)——经典模型和现代微观模型[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
4 王佳;章跃进;;双馈风力发电系统低压穿越的运行与仿真[A];第十五届中国小电机技术研讨会论文摘要集[C];2010年
5 张希良;汪婧;顾树华;;利用清洁发展机制促进我国风力发电产业的发展[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年
6 ;德国大力开发海上风力发电[A];节能减排论坛——福建省科协第八届学术年会卫星会议论文专刊[C];2008年
7 娜日斯;;移动式风力发电法简述[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
8 黄维平;尚景宏;王建丰;;国外海上风力发电机组基础结构现状[A];中国可再生能源学会海洋能专业委员会成立大会暨第一届学术讨论会论文集[C];2008年
9 陈洁;;神经网络控制风力发电机抗干扰信号的分析[A];中国第六届海峡两岸菌物学学术研讨会论文集[C];2004年
10 曾小弟;;浅谈风力发电铸件的铸造工艺[A];2010年中国铸造活动周论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 叶鼎铨;风力发电——新兴的玻纤市场[N];中国建材报;2003年
2 蒋心和;上海决定发展风力发电[N];解放日报;2004年
3 金兆元;利用风能挑战火力发电[N];中国环境报;2006年
4 龚月;小心“跑马圈风”肥了别人败了自己[N];中国企业报;2006年
5 郎楷淳;欧洲风电公司看好美国市场[N];中国企业报;2007年
6 许金晶;ABB拿下荷兰风电项目大单[N];第一财经日报;2006年
7 ;甘肃自主创新瞄准风力发电[N];中国高新技术产业导报;2006年
8 周元;海口节能新尝试风力发电路灯亮相街头[N];海南日报;2006年
9 周建民;河南风力发电工程研究中心落户长葛[N];华中电力报;2007年
10 李久标 王新世;右玉风能开发一再升温[N];山西日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 纪静;电力系统可靠性非同调元件辨识研究[D];重庆大学;2011年
2 汪隆君;电网可靠性评估方法及可靠性基础理论研究[D];华南理工大学;2010年
3 段盼;电力系统负荷及负荷率的可靠性影响模型[D];重庆大学;2012年
4 姜文;计及风力发电的电力系统可靠性与动态经济调度研究[D];上海交通大学;2012年
5 潘敬东;市场化改革环境下基于电力系统可靠性的协同监管问题研究[D];北京交通大学;2012年
6 张硕;计及风电场容量可信度的电力系统可靠性研究[D];华北电力大学(北京);2010年
7 胡博;大规模复杂电力系统并行潮流计算和并行可靠性跟踪研究[D];重庆大学;2010年
8 贾燕冰;电力市场中备用对运行可靠性及市场稳定性的影响研究[D];上海交通大学;2009年
9 蒋泽甫;风电转换系统可靠性评估及其薄弱环节辨识[D];重庆大学;2012年
10 刘吉宏;非线性控制理论在风力发电控制系统中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋小亮;风电并网对电力系统可靠性和备用影响研究[D];上海交通大学;2011年
2 阴少华;考虑电力系统可靠性价值的输电投资评估模型研究[D];华北电力大学(北京);2011年
3 张旒玺;基于系统功效的继电保护及控制系统可靠性研究[D];上海交通大学;2009年
4 韩如月;电力市场环境下的电力系统可靠性指标[D];东南大学;2006年
5 罗金山;基于随机Petri网模型的电力系统事故链监控研究[D];华中科技大学;2006年
6 冯剑;计及变压器经济运行的变电站主接线可靠性评估[D];长沙理工大学;2010年
7 袁德富;电力系统可靠性原始参数的选取及预测研究[D];华南理工大学;2010年
8 刘海龙;新能源技术与微电网能量管理算法研究[D];太原理工大学;2011年
9 高靖;内蒙古风力发电的市场开发研究[D];华北电力大学(河北);2004年
10 胡申华;大型风力发电机的控制策略的研究[D];新疆大学;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026