大规模风电与交直流电网协调建设时序优化研究

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作为电力系统的重要组成部分,合理的输电网络对于提高系统运行的经济性和可靠性有着重要的作用。随着低碳经济的深入发展,我国的能源布局特点及经济发展形势,决定了含大规模风电的交直流混合电网是中国未来电网建设的必然趋势。大规模风电并网和交直流线路混合运行,将给电力系统运行的安全稳定性等带来各种问题,这迫切要求电网规划结合新的元素做出相应的改进。  本文以低碳经济下我国发展含大规模风电的交直流混合输电网络为背景,从建设时序的角度处理交直流匹配、风电与输电网协调的问题,探讨并建立了大规模风电与交直流电网协调建设时序优化模型及方法。首先,对含风电的交直流电网时序优化影响因素进行分析,建立了包括经济性、技术性、稳定性、环保性四个方面的时序优化评估指标体系,着重探讨了反映交直流匹配性能的短路比指标和反映风电节能减排效益的指标;其次,在指标体系的基础上,针对交直流建设的匹配性问题,构建了交直流电网建设时序优化模型,将基于短路比的模糊安全稳定费用作为对交直流系统稳定性的评估引入目标函数,同时考虑交直流线路时序建设的相关约束;再次,进一步探讨了风电出力及相关评估指标的模糊计算方法,构建了大规模风电与交直流电网协调建设时序优化模型,在确定的目标网架框架下对过渡阶段网架及风电装机规模进行协调优化,同时考虑了风电的节能减排效益及交直流电网的稳定性;最后,探讨了基于遗传算法的风电与交直流电网协调建设时序优化方法,针对时序优化问题进行个体动态编码、指标动态计算,求出满足各类技术性约束前提下的综合经济性最优方案。  本文对采用标准测试系统所提的时序优化模型和方法进行仿真验证,计算结果表明,本文所提模型及方法能够有效解决含大规模风电的交直流电网协调规划问题,具有较好的实用价值。
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