含径流式小水电系统最小切负荷量的鲁棒优化方法研究

【摘要】：考虑到大多数径流式小水电都具有无库容、调节能力差、出力大小由天然来水量决定的特征,而这些因素容易导致系统机组频繁的调节,使系统的运行方式发生变化。因此,合理计划并网径流式小水电系统的最小切负荷量问题,对正确制定含不确定因素的电网调度方案具有重要的意义。文章介绍了小水电的国内外研究发展状态、径流式小水电的出力特点,分析了其并网后对系统的影响。在综合对比分析处理不确定性因素的多种概率统计学方法的优缺点的基础上,针对不确定因素引入分别采用盒式不确定集、椭球式不确定集与基于随机变量分布信息的处理随机性问题的鲁棒线性优化方法,同时阐述了对模型化简的对偶理论；根据鲁棒线性优化方法无需提前已知不确定量的概率分布函数的优势,以径流式小水电站的出力作为随机变量,考虑以盒式不确定集描述径流式小水电出力的特征、利用随机变量分布信息描述径流式小水电系统出力的不确定性。将上述的不确定量转化为确定量,建立了在系统运行约束条件下的计及径流式小水电的电力系统的最小切负荷模型。为使模型便于求解,应用对偶理论将上述模型转化为一般线性规划模型。通过对径流式小水电系统接入某个46节点系统,应用对随机变量处理方式不同的基于盒式集合与基于随机变量分布信息的鲁棒线性优化方法进行仿真计算、分析比较。前者的仿真结果表明,径流式小水电系统出力的不确定性对系统最小切负荷量的存在明显影响；径流式小水电站出力估计值的扰动范围不同,其接入地点的差异等因素都会导致全网最小切负荷量的变化；在后者的仿真过程中设定了两种不同的方案,方案一结果表明,对不确定参数的处理方式不同会导致全网最小切负荷量的变化,该模型不仅可以得到最安全的切负荷方案,还能得到多个介于高经济性和强可靠性之间的切负荷方案,可以实行电网规划问题中的灵活决策。方案二结果表明,单独改变系统中某一节点的接入径流式小水电站容量的大小,由于不同节点敏感度的不同,可能会导致系统的最小切负荷的变化；但当扰动小时,改变节点接入的容量值,并不会使系统的最小切负荷量变化。因此,鲁棒线性优化理论能客观地权衡不同切负荷方案下系统规划方案的抉择,为输电网规划方案的选择提供了理论基础。
【关键词】：盒式集合 随机变量分布信息 最小切负荷量 径流式小水电 鲁棒线性优化方法 不确定性问题
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TV747;TM715