帶有隨機(jī)擾動(dòng)的風(fēng)場優(yōu)化調(diào)度策略的研究.pdf

1、風(fēng)能是一種豐富、清潔和可再生的一次能源，而電力是一種最重要的二次能源。當(dāng)前，世界各國對(duì)于能源安全和環(huán)境保護(hù)等問題愈來愈重視。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)作為解決能源和環(huán)境問題、滿足可持續(xù)發(fā)展要求的有效和重要手段，得到迅速的發(fā)展，成為全球增長最快的能源。在我國風(fēng)電事業(yè)發(fā)展相對(duì)集中的地區(qū)中，電網(wǎng)調(diào)度的運(yùn)行問題正因?yàn)轱L(fēng)電容量迅速擴(kuò)張也變得越來越顯著?，F(xiàn)在來看，系統(tǒng)電網(wǎng)運(yùn)送能力欠缺以及缺少可供給的調(diào)峰容量是風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行并網(wǎng)運(yùn)行的重要限制因素。然而，可以在風(fēng)電受

2、限條件下，通過風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)化調(diào)度來最大程度地提高風(fēng)電的利用率。
　　本文通過研究國內(nèi)外棄風(fēng)現(xiàn)狀和風(fēng)電調(diào)度現(xiàn)狀，為風(fēng)電的優(yōu)化調(diào)度研究提供了現(xiàn)實(shí)依據(jù)與決策基礎(chǔ)。全篇從風(fēng)場發(fā)電量系統(tǒng)研究開始，介紹了其重要概念和具體建模過程。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)作為風(fēng)場發(fā)電量系統(tǒng)的重要組成部分，本文從其分類、構(gòu)成、機(jī)組效率制約因素以及未來發(fā)展趨勢進(jìn)行詳細(xì)介紹。接著文章介紹了風(fēng)場發(fā)電量預(yù)測系統(tǒng)概念，分類，研究現(xiàn)狀以及未來發(fā)展方向，它是風(fēng)場發(fā)電量系統(tǒng)實(shí)行風(fēng)電優(yōu)化

3、調(diào)度的前提條件。然后通過分析風(fēng)力發(fā)電的過程，建立了含有擾動(dòng)項(xiàng)的單個(gè)風(fēng)機(jī)發(fā)電量模型，同時(shí)在考慮風(fēng)機(jī)之間耦合性基礎(chǔ)上建立了整個(gè)風(fēng)電場的發(fā)電量模型。
　　本文旨在解決風(fēng)電場建模和風(fēng)力發(fā)電優(yōu)化調(diào)度耦合問題，并針對(duì)風(fēng)機(jī)發(fā)電量的調(diào)度問題提出了兩條優(yōu)化策略。第一條優(yōu)化策略是首先合理分配各臺(tái)風(fēng)機(jī)的發(fā)電量期望目標(biāo)值，然后通過控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩，使得每臺(tái)風(fēng)機(jī)的實(shí)際發(fā)電量可以達(dá)到每臺(tái)風(fēng)機(jī)發(fā)電量的目標(biāo)期望值。第二條優(yōu)化策略是基于調(diào)度值首先給出每臺(tái)風(fēng)機(jī)發(fā)電量的

4、理想運(yùn)行曲線，通過控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩來使發(fā)電量實(shí)際運(yùn)行曲線跟蹤上理想運(yùn)行曲線，同時(shí)還要使發(fā)電機(jī)的電磁力矩所消耗的能量最小。這兩條優(yōu)化策略方法的有如下顯著特點(diǎn):第一，所建立的風(fēng)電場發(fā)電量模型考慮了風(fēng)機(jī)之間的相互影響;第二，所研究的內(nèi)容是風(fēng)力發(fā)電方面的優(yōu)化調(diào)度問題;第三，其中第一條策略的控制器設(shè)計(jì)考慮了系統(tǒng)的局部信息，并在此基礎(chǔ)上利用了倒向隨機(jī)微分方程及其伴隨方程進(jìn)行解決，第二條策略中保證了控制器的二次型性能指標(biāo)最小。最后通過Matlab數(shù)值仿