含风电场的电力系统优化调度策略研究
含风电场的电力系统潮流计算
含风电场的电力系统潮流计算一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展，风电作为一种清洁、可再生的能源形式，其在电力系统中的比重日益增加。
风电场的大规模接入对电力系统的运行和控制带来了新的挑战，尤其是风电场出力的随机性和波动性对电力系统的潮流分布、电压稳定性以及保护控制等方面产生了显著影响。
因此，对含风电场的电力系统进行准确的潮流计算，对于电力系统的规划、设计、运行和控制具有重要的理论价值和现实意义。
本文旨在研究含风电场的电力系统潮流计算方法，分析风电场接入对电力系统潮流分布的影响，提出相应的潮流计算模型和算法。
文章首先介绍了风电场的基本特性及其在电力系统中的接入方式，然后详细阐述了含风电场的电力系统潮流计算的基本原理和方法，包括风电场出力模型的建立、潮流计算的基本方程和求解算法等。
在此基础上，文章进一步探讨了风电场接入对电力系统潮流分布的影响，包括风电场出力波动对电压稳定性、线路潮流和节点功率分布的影响等。
文章提出了针对含风电场的电力系统潮流计算的一些改进措施和优化策略，为提高电力系统的运行效率和稳定性提供参考。
通过本文的研究，可以为含风电场的电力系统潮流计算提供理论支持和实践指导，有助于更好地理解和解决风电场接入带来的电力系统运行问题，推动可再生能源在电力系统中的广泛应用和持续发展。
二、风电场特性及建模风电场作为可再生能源的重要组成部分，具有随机性、间歇性和不可预测性等特点。
这些特性使得风电场在电力系统中的建模和潮流计算变得复杂。
风电场的出力受到风速、风向、湍流等多种因素的影响，因此，准确描述风电场的特性并建立合适的模型是电力系统潮流计算的关键。
在风电场建模中，通常将风电场看作一个由多个风电机组组成的集合。
每个风电机组的出力取决于其装机容量、风速以及控制策略等因素。
为了简化计算，通常将风电场视为一个等效的电源，其出力等于所有风电机组出力的总和。
等效电源的出力特性可以通过统计方法得到，如威布尔分布、贝塔分布等。
含风电—抽水蓄能联合发电系统优化调度及其研究现状
（ （ ） ＝
，
＜
０ ，
式中： 为风力机额 定功率 ， 为切入 风 速， 为额 定风速 ， 为 切 出风 速 。 从 该 分 段 函 数 可 以 看 出 ， 在 风 速 不 同 的情 况 下 ， 风 机 的 有功 出力 会随 着 风 速变 化 ，且不 连 续 。 而 且 风 速 受 季 节 和 时 间 的 影 响 ， 尤 其 是 在 电 力 系 统 的 负 荷 低 谷 出 现 的 夜 间 ，往 往 风 速 较 大 ，这 也 使 风 力 发 电存 在 着 “ 反 调峰 ” 的特点 ，电力系统调度会遇到新 的难题。 ２ ． 风—蓄联 合发电系统 考 虑 风 力发 电机 有 功 出力 随机 变 化 、 不 连 续 的 特 点 ， 在 含 有 风 力 发 电 机 的 电 力 系 统 的调 度 中 ， 常 常 通 过 提 高 风 电 预 测 精 度 或 是 提 高 除 风 电机 组 以 外 的 其 它 机 组 的 旋 转 备 用 容 量 来 应 对 风 机 出 力 的 随 机 变 化 。 以 火 电一 风 电联合 系统 为例 ，若 考虑 节 能减排 ， 优 先 将 风 电上 网 ， 那 么 火 电机 组 则 会 作 为 平 衡 风 电 实 际 出力 和 预 测 误 差 以及 承 担 系 统 负 荷 变 化 的 调 频 调 峰 机 组 ， 则 需 要 火 电 机 组 的 出 力 在 短 时 间 内 产 生 相 应 的 变 化 才 能 保 持 系 统 的 频 率 稳 定 ， 而 火 电机 组 受 升 、 降 爬 坡 速 率 的约束 ，且在 出力不 同时运行 效率有很大 的 差 别 ， 这 样 反 而 可 能 增 加 了系 统 的 发 电成 本 ， 而 且 在 风 力 过 剩 的 情 况 下 不 得 不 舍 弃 多 余 的风力 。所 以，学者们开 始考虑在 含有风 电的系统 中加入储 能系统 （ 如 蓄 电池 、 飞 轮 储 能 、 压 缩 空 气 储 能 、 抽 水 蓄 能 电厂 等 ） ， 在 电 力 系 统 负 荷 低 谷 时 ，将 多 余 的 “ 风 电” 储 存 在 储 能 系 统 中 ， 而 在 电 力 系 统 负荷 高 峰 时 ， 释 放 储 能 系 统 中 的 能 量 ， 供 给 本 地 负 荷 使 用 ， 以此 来 提 高 系 统 的 调 峰 调 频 能力 ， 同 时 也 可 以防 止 由于 风 电 穿 透 率 低 而 造 成 的 风 电浪 费 的情 况 。 在 现 有 的 储 能 系 统 中 ， 抽 水 蓄 能 电 站 出 现 已有 ｌ ０ Ｏ 多 年 的 历 史 ， 技 术 也 己 比 较 成 熟 。抽 水 蓄 能 电 站 在 电 力 系 统 负 荷 低 谷 时 ， 发 电机 组 作 电动 机 运 行 ， 消 耗 系 统 中 电 ，发 电机组 作发 电机 运行 ，上水库放 水 至 下水 库 ，水 冲 击 水轮 机 将 水 的重 力 势 能 （ 动 能 ） 转 化 为 电 能 ， 以 平 衡 负 荷 功 率 。所
含大规模风电的电力系统优化调度模型
１ ． ２ 考虑 风 电 出力 极 限确 定 火 电机 组 的开机 方 式
风 电 的大 规 模 接 入并 没 有 改 变 原 有 水 电机 组 在 系 统 中 的 运 行 方 式 ， 水 电 比 例 不 高 的 系 统 中 ．
率 预 测 和 调 度 模 型 ２个 方 面 。 文 献 『 ２ １ 分 析了
“ 三
北 ” 地 区 风 电 发 展 存 在 的 问 题 ． 比 较 了 ２ 种 风 电
优 先 收 购 水 电 ． 本 文 采 用 试 探 法 安 排 水 电 机 组 的 出力 计 划【 ９ ］ 对 于 风 电 ．在风 电波 动 满足 安 全 约束 的 情 况 下 ． 实 行 统 一 收 购 上 网
近 年 来 随 着 风 电 并 网 装 机 容 量 的 不 断 提 高 …． 传 统 的 基 于 负 荷 预 测 的 准 确 性 和 发 电功 率 的可 靠 性 的 调 度 方 法 受 到 了 新 的 挑 战 风 电 各 时 段 风 电 力 信 息 由 其 预 测 出
由 于 其 间 歇 性 、随 机 性 和 反 调 峰 性 的 特 点 ．增 加
了 电 网 内 现 有 运 行 的 火 电 机 组 的 调 峰 难 度 当 前 对 于 风 电 并 网 调 度 的 研 究 工 作 主 要 集 中 在 风 电 功
提 供 了 相 应 出 力 信 息 ．而 不 再 考 虑 其 求 解 过 程
端 出力 时 的火 电机 组 竞 价 开 机 机 组 ．而 后 校 验 初 步 开 机 方 式
变 量 法 和 内点 法 ．求 解 最 优 潮
要 ：为 研 究 发 电侧 电 力 市
关 键 词 ：电 力 系 统 调 度 ：风 电
中 图分 类 号 ：Ｔ Ｍ ７ ３ ； Ｔ Ｍ６ １ ４
电力系统优化调度策略研究与优化
电力系统优化调度策略研究与优化电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，对电力系统的优化调度策略的研究和优化具有重要意义。
本文将重点探讨电力系统优化调度策略的研究现状、挑战和未来发展方向，以及现有的优化调度方法和技术。
首先，电力系统优化调度策略的研究是为了实现电力系统的高效、稳定和可靠运行。
随着电力需求的增长和电力市场的发展，电力系统面临着诸多挑战，如供需平衡、电网安全、能源效率等。
因此，研究优化调度策略对于电力系统的可持续发展具有重要意义。
目前，电力系统优化调度策略的研究主要集中在以下几个方面：发电机组调度、输电网调度、负荷预测和能源调度。
发电机组调度是电力系统优化调度的核心内容之一。
通过合理调度发电机组的运行方式和发电量，可以实现发电成本的最小化、供需平衡和电能质量的保证。
常用的优化方法包括基于最优功率流的调度方法、基于遗传算法和模拟退火算法的调度方法等。
输电网调度是指在保证输电线路安全运行的前提下，通过控制输电线路的功率流动以及优化输电线路的配置，实现输电网的高效运行。
当前的研究主要集中在输电线路的潮流计算、电网状态估计和优化配置等方面。
负荷预测是电力系统优化调度的重要前提。
通过对负荷需求的准确预测，可以合理安排发电计划和调度策略，提高电力系统的经济效益和能源利用率。
常见的负荷预测方法包括基于统计模型的拟合方法、基于神经网络的方法以及基于机器学习的方法等。
能源调度是指在多能源系统中，通过合理配置和调度各种能源资源，实现能源供给的均衡和优化。
能源调度涉及能源的供应链、能源转化和能源储存等方面。
目前的研究主要集中在多能源系统的协调调度和能源储存技术的应用等领域。
然而，电力系统优化调度策略的研究仍面临一些挑战。
首先，电力系统的复杂性和不确定性使得优化调度问题变得困难。
其次，电力系统的规模和复杂度持续增加，使得优化调度问题的解空间变得庞大。
再者，电力系统的强耦合性和非线性特性导致优化调度问题的求解困难。
含风电场的电力系统低碳调度模型及仿真研究
统低碳化发展 的角度考虑“ 能源环境效益” 概念 ， 构建含 风电场的电力 系统低碳调度模型。该模型综合考虑 了发 电资源消耗量和能源环境效 益多个 目 标， 较好 地兼顾 了电 力 生产 的经济 因素和环境 因素。通过定义 目 标隶属度 函数将确定性 问题模糊 化， 采用最大满 意度 法将 多 目 标 优化 问题转化为单 目 标 问题 ， 利用综合模拟退 火思想的 改进 粒子群 算法求解计算 。 实例验证表明， 所提低碳调度模 型合理 ， 能够在传统经济调度 的基 础上更好地保护生 态环境 ， 促进 电力系统调度 的低碳 化。
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｌ ｌ ｕ ｔ ｉ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｗｉ ｎ ｄ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ， ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｐ ｔ ｏ ｆ ｅ ｎ ｅ ｒ ｙ ｅ ｇ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｅ ｆ ｉ ｆ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ， ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ
ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｗｉ ｎ ｄ ｆ ａ ｒ ｍ ｂ ｙ ｔ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｔ ｏ ａ ｃ ｃ ｏ ｕ ｎ ｔ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ｗ — ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ．Ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｃ ０ ｍｐ ｒ ｅ ｈ ｅ ｎ ｓ ｉ ｖ ｅ １ ｙ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍｉ ｎ ｉ ｍｕ ｍ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｂ ｅ ｓ ｔ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ — ｅ ｎ ｖ ｉ ｍｎ ｍｅ ｎ ｔ ａ Ｊ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ， ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｎ ｉ ｆ ｎ ｄ ａ
风力发电并网系统的控制和优化策略分析
风力发电并网系统的控制和优化策略分析摘要：风力发电是一种非常持续环保的新能源创造方式，在生产的过程中不需要使用到任何燃料，也不会对环境产生任何污染。
风力发电并网系统是风力发电管理的基础，本文主要对风力发电并网系统的控制和优化策略进行研究分析，并提出了一些优化策略。
关键词：风力发电；并网系统；控制优化引言：当前我国大力倡导绿色保护环保的理念，在这样的社会背景下，新能源的开发与充分应用更是成为社会关注的重点话题。
作为新能源的一类重要分支，如何有效开发并充分应用风力发电资源便也成为了一个重点关注问题。
并网系统是提高风力发电运行质量的有效措施，在构建或优化并网系统时，则需要基于风力发电的基本要求和运行原理来进行控制优化。
一、风力发电概述空旷的平原和海洋上往往有着丰富的风能，在进行风能开发时，环境中存在的强大气流会以特定的速率推动风轮的转动，在涡轮中增加风速，从而在力矩作用下，发电机中的导线在磁场的作用下产生感应电动势，外部闭合回路会在导线中生成电流，从而将风能转化为电力。
按照现在的风力发电技术，当风力达到每秒3公里时，就能产生电力。
风车是一种集风设备，一般有三个桨叶，其主要功能是将风力转化为转动的机械能，辅助以偏航装置、发电机组、塔架、限速安全装置及能量储存所等装置共同组成风力发电系统。
风盘后方的转向盘又称为尾舵，其作用是通过调节风车的风向来实现风向的变化，从而获得最大的风力。
限速器的功能是通过控制风车的速度，在给定的速度区间内保持相对的稳定性，从而确保风机的高速运转。
塔台是设备的载体和风车的支承装置。
由于天然的风速具有高度的非平稳特性，且具有较大的随机和间断特性，使得风力发电机组的发电效率非常不稳定，峰值和最低点相差很大，因此，风力发电机组的电力不能直接用在电负载上，必须用铅酸电池进行储能。
由于风力发电系统具有非平稳特性，加之其工作特性，导致其输出功率的不稳定，对电力系统的供电品质产生了不利的影响。
目前，风力发电机组一般采用“软并网”模式，但在起动过程中，依然存在着较大的脉冲电流。
风电场风电机组优化有功功率控制的研究
风电场风电机组优化有功功率控制的研究2017年度申报专业技术职务任职资格评审答辩论文题目：风电场风电机组优化有功功率控制的研究作者姓名：李亮单位：中核汇能有限公司申报职称：高级工程师专业：电气二Ο一七年六月十二日摘要随着风电装机容量的与日俱增，实现大规模的风电并网是风电发展的必然趋势。
然而，由于风能是一种波动性、随机性和间歇性极强的清洁能源，导致风电并网调度异于常规能源。
基于此，本文将针对风电场层的有功功率分配开展工作，主要工作概括如下：(1)对风电机组和风电场展开研究，分析风力发电机组运行特性、风力发电机组控制策略、风电场的控制策略。
(2)提出了一种简单有效的风电场有功功率分配算法，可以合理利用各机组的有功容量，优化风电场内有功调度分配指令，减少机组控制系统动作次数，平滑风电机组出力波动。
(3)优化风机控制算法后，通过现场实际采集数据将所提方法与现有方法进行了比较，验证了所提方法的合理性。
关键词：风电机组、风电场、有功功率控制、AGCAbstractWith increasing wind power capacity, to achieve large-scale wind power is an inevitable trend of wind power development. However, since the wind is a volatile, random and intermittent strong clean energy, resulting in wind power dispatch is different from conventional energy sources. And the wind farm is an organic combination for a large number of wind turbines, wind farms under active intelligent distribution layer hair is also included in the grid scheduling section. Based on this, the active allocation and scheduling for grid scheduling side active layer wind farm work, the main work is summarized as follows:(1)Wind turbines and wind farms to expand research, in-depth analysis of the operating characteristics of wind turbines, wind turbine control strategy, control strategies of wind farms.(2)This paper proposes a simple and effective wind power active power allocation algorithm, can reasonable use each unit capacity, according to the optimization of wind farms in active dispatching command, decrease The Times of turbine control system action smooth wind power output fluctuation unit.(3)After optimization of the fan control algorithm, through the practical field data collected will be presented method are compared with those of the existing method, the rationality of the proposed method was verified.Keywords:wind turbine, wind farm, active power control目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 有功功率控制的现状 (1)第2章风力发电机组及风电场有功控制基础 (2)2.1 风力发电机组运行原理 (2)2.1.1 风电机组的组成 (2)2.1.2 风电机组数学模型 (2)2.1.3 风力发电机组运行特性 (8)2.1.4 风力发电机组控制策略 (9)2.2 风电场有功功率控制 (10)2.2.1 风电场的基本结构 (10)2.2.2 风电场的控制策略 (11)第3章风电场内有功功率控制策略 (13)3.1 风电场有功功率控制的基本要求 (13)3.2 风电场有功功率工作模式 (13)3.3 风电场有功功率控制状态 (14)3.5 风电场实测数据对比 (15)3.5.1 风电场电气接线 (15)3.5.2 单台风力发电机组测试 (15)第4章结论 (19)参考文献 (20)第1章绪论1.1 课题研究背景相比于常规的火电和燃气电站，风电场的有功调节能力十分有限。
含风电场的电力系统环保经济调度研究
含风 电场 的 电力系统环保经济调度研 究
钟嘉庆 ，卢志 刚
（ 山大学 河北省 电力 电子节能与传 动控制 实验 室，河北 秦皇 岛 ０ ６ ０ ） 燕 ６ ０４
摘
要 ： 在节 能减 排 的 电力 市 场 环 境 下 ， 清 洁 能源 发 电 因其 发 电成 本 较 低 ， 环境 污 染 小 ，而 具 有 日益重 要 的地
风 电场每 ｋ Ｗｈ的发 电成 本 ； 时段 Ｐ 为ｔ
风 电场输 出功率 由于风速 的随机 性 ， 电机组 的 风
Ｔ 、
∑ ＋ｔ ｆ， ６∑ ｌ
１ ｔ１ － ＝
（ １ ）
出力 是一个 与风速有 关 的随机 变量 ，
网风 电场 的 电力 系 统动态 经 济调 度 问题 是一 个 十
分重要 的课题 。
在 现有 电力市场运 行机 制下 ， 究能合理反 映 研 环 境成 本 和 风能价 值 的 电力 系统经 济调 度模 型 具
有现 实意义 ” 。。文献 ［］建立 含风 场 经济调度 ４ 的模糊 模型 ，在优化算 法上进行 改进 ，目标 函数 为
利用搜索能力强 、寻优速度快 的粒子群优化算法进行仿真验证，结果表 明数 学模型与优化算法的正确性 与有效
性 。最 后 ，应 用相 对 熵 均 衡 性 理 论 ，对 优 化 调 度 的 决 策 结果 进 行 评 价 与 选 择 。 关 键 词 ： 环 保 经济 调度 ；发 电成 本 ；粒 子 群 优 化 算 法 ；相 对 熵 均 衡 性
中图分类号：Ｔ ３ Ｍ７
文献标识码 ：Ａ
Ｄ ：１ ．９ ９ ． ｓ ．０ ７７ １ ２ １ ．３０ ９ Ｏｌ Ｏ３ ６ ￣ｉ ｎ１ ０ —９ Ｘ．０ １０ ．０ ｓ
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含风电场的电力系统优化调度策略研究
第一章：绪论
1.1 研究背景
随着全球能源需求的不断增长和对环境保护的要求，新能源发电成为了解决能源短缺和减少碳排放的重要途径。
风电作为新能源发电的重要组成部分，在世界范围内得到了广泛的应用和发展。
然而，风电场的不确定性和间歇性给电力系统的运行和调度带来了一定的挑战，因此，优化调度策略成为了提高风电场发电效率和电力系统可靠性的关键问题。
1.2 研究目的和意义
本论文旨在研究含风电场的电力系统优化调度策略，通过对风电场发电特性和电力系统调度问题的分析，探索有效的优化调度策略，提高电力系统的经济性和可靠性。
这对于优化电力系统运行、降低电力成本和改善能源利用效率具有重要意义。
第二章：风电场发电特性分析
2.1 风能资源特性
风能是风力发电的基础，风能资源的分布和特性对风电场的发电能力和效率有着重要影响。
本节将对风能资源的分布特点、风速和风力密度等参数进行分析，并介绍常用的风能资源评价方法。
2.2 风电场发电特性
风电场的发电特性主要包括风机功率曲线、风速输出曲线和风电场功率调度策略等。
本节将介绍风机的发电特性和风电场的功率输出特点，以及常见的风电场功率调度策略。
第三章：电力系统调度问题分析
3.1 电力系统调度概述
电力系统调度是指根据电力需求和发电资源的情况，对电力系统的发电机组和输电线路等进行合理调度，以实现电力系统的稳定运行和经济运行。
本节将介绍电力系统调度的基本概念和调度目标。
3.2 含风电场的电力系统调度问题
含风电场的电力系统调度问题主要包括风电场发电不确定性引起的电力系统调度困难和风电与传统火电之间的协调与优化问题。
本节将分析这些问题的挑战和影
响，并对风电场的调度问题进行深入研究。
第四章：电力系统优化调度策略研究
4.1 优化调度模型建立
为了实现电力系统的经济性和可靠性，需要建立合理的优化调度模型。
本节将介绍常用的电力系统优化调度模型，包括基于经济性目标的模型和基于可靠性目标的模型。
4.2 优化调度算法研究
为了解决含风电场的电力系统优化调度问题，需要研究有效的优化调度算法。
本节将介绍常用的优化算法，如遗传算法、蚁群算法、模拟退火算法等，并分析它们在电力系统优化调度中的应用。
第五章：案例分析与仿真实验
5.1 案例选择和数据准备
本章将选取实际风电场和电力系统数据，进行深入分析和仿真实验。
本节将介绍案例选择的原则和数据的准备过程。
5.2 仿真实验设计和结果分析
本节将设计含风电场的电力系统优化调度实验方案，并进行仿真实验。
以实验结果为基础，对优化调度策略的性能进行分析和评价。
第六章：结论与展望
6.1 结论总结
通过对含风电场的电力系统优化调度问题的研究，本论文总结了不同优化调度策略的优缺点，并提出了改进方案和建议。
6.2 研究展望
针对目前存在的问题和不足，本节提出了进一步研究的方向和可行性，为未来的研究提供了参考。
第七章：致谢
在这里，我们要衷心感谢所有给予支持和帮助的人员和机构。
（以下为正文内容，根据具体研究结果和分析展开）。