風(fēng)電場(chǎng)與輸電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃的模型和方法研究.pdf

1、風(fēng)電場(chǎng)的地點(diǎn)選擇和容量確定、輸電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃等都將對(duì)電力系統(tǒng)的可靠性和投資經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)生重要的影響。為充分發(fā)揮風(fēng)力發(fā)電的節(jié)能減排效益，促進(jìn)系統(tǒng)可靠性、投資經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保效果的整體優(yōu)化，論文分別從風(fēng)電場(chǎng)對(duì)發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性的影響及其容量?jī)?yōu)化、含風(fēng)電場(chǎng)的輸電網(wǎng)規(guī)劃與投資經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)、風(fēng)電場(chǎng)與輸電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃的模型和方法等三個(gè)方面開(kāi)展理論研究，取得了如下主要研究成果：
　　 風(fēng)電場(chǎng)對(duì)發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性的影響及其容量?jī)?yōu)化方面：(1)在發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評(píng)

2、估理論的基礎(chǔ)上，針對(duì)蒙特卡洛模擬方法中最優(yōu)乘子確定方法計(jì)算精度與速度難以協(xié)調(diào)的不足，基于聚類(lèi)最優(yōu)乘子向量提出了一種改進(jìn)的發(fā)輸電系統(tǒng)可靠性評(píng)估快速抽樣方法。(2)針對(duì)現(xiàn)有可靠性評(píng)估中沒(méi)有考慮不同故障持續(xù)時(shí)間下單位負(fù)荷損失不同的問(wèn)題，構(gòu)建了基于停電持續(xù)時(shí)間的負(fù)荷損失費(fèi)用模型，并應(yīng)用于風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電力系統(tǒng)可靠性的影響分析中。(3)考慮到不同地點(diǎn)風(fēng)況的差異性以及電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和線路傳輸能力的制約，針對(duì)不同地點(diǎn)分散接入風(fēng)電機(jī)組的效果可能會(huì)優(yōu)于在同一個(gè)地

3、點(diǎn)集中接入的情況，構(gòu)建了最大化風(fēng)電場(chǎng)容量的多個(gè)風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃模型，并應(yīng)用蒙特卡洛模擬提出了求解該模型的概率方法。
　　 含風(fēng)電場(chǎng)的輸電網(wǎng)規(guī)劃與投資容量?jī)?yōu)化方面：(1)在考慮風(fēng)電場(chǎng)出力波動(dòng)對(duì)電力系統(tǒng)影響的基礎(chǔ)上，以電網(wǎng)投資成本和網(wǎng)損費(fèi)用之和最小化為目標(biāo)，建立了含風(fēng)電場(chǎng)的輸電網(wǎng)規(guī)劃模型：針對(duì)風(fēng)電波動(dòng)性可能會(huì)增加規(guī)劃模型復(fù)雜度的不足，采用風(fēng)電場(chǎng)出力的分段線性化策略簡(jiǎn)化了上述模型，并綜合運(yùn)用混合蛙跳算法、離散化處理方法和閾值選擇策略等進(jìn)行了

4、求解。(2)針對(duì)跨省區(qū)聯(lián)絡(luò)線或輸電斷面的投資決策問(wèn)題，在考慮風(fēng)電場(chǎng)棄風(fēng)的效益損失基礎(chǔ)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(biāo)，建立了跨省區(qū)輸電投資容量?jī)?yōu)化模型，應(yīng)用確定性方法和概率性方法進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　 風(fēng)電場(chǎng)與輸電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的模型和方法方面：(1)針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)地點(diǎn)的選擇問(wèn)題，以線路投資成本和負(fù)荷損失費(fèi)用等之和(即綜合費(fèi)用)最小化為目標(biāo)，構(gòu)建了風(fēng)電場(chǎng)接入系統(tǒng)方案與輸電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃的

5、協(xié)調(diào)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(wèn)題和運(yùn)行模擬子問(wèn)題，結(jié)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(jìn)奔德斯分解算法。(2)為促進(jìn)投資經(jīng)濟(jì)性、系統(tǒng)可靠性、環(huán)保效果的整體優(yōu)化，同時(shí)以風(fēng)電場(chǎng)和線路投資成本等之和(即綜合成本)、負(fù)荷損失費(fèi)用、污染物排放量最小化為子目標(biāo)，構(gòu)建了風(fēng)電場(chǎng)與輸電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的多目標(biāo)規(guī)劃模型；針對(duì)因帕累托最優(yōu)解較多而無(wú)法合理決策的問(wèn)題，采用方差最大化決策和分類(lèi)逼近理想解的排序方法縮