帶有隨機擾動的風場優(yōu)化調(diào)度策略的研究.pdf

1、風能是一種豐富、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。當前，世界各國對于能源安全和環(huán)境保護等問題愈來愈重視。風力發(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。在我國風電事業(yè)發(fā)展相對集中的地區(qū)中，電網(wǎng)調(diào)度的運行問題正因為風電容量迅速擴張也變得越來越顯著。現(xiàn)在來看，系統(tǒng)電網(wǎng)運送能力欠缺以及缺少可供給的調(diào)峰容量是風力發(fā)電進行并網(wǎng)運行的重要限制因素。然而，可以在風電受

2、限條件下，通過風力發(fā)電的優(yōu)化調(diào)度來最大程度地提高風電的利用率。
　　本文通過研究國內(nèi)外棄風現(xiàn)狀和風電調(diào)度現(xiàn)狀，為風電的優(yōu)化調(diào)度研究提供了現(xiàn)實依據(jù)與決策基礎(chǔ)。全篇從風場發(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。風力發(fā)電機組系統(tǒng)作為風場發(fā)電量系統(tǒng)的重要組成部分，本文從其分類、構(gòu)成、機組效率制約因素以及未來發(fā)展趨勢進行詳細介紹。接著文章介紹了風場發(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，它是風場發(fā)電量系統(tǒng)實行風電優(yōu)化

3、調(diào)度的前提條件。然后通過分析風力發(fā)電的過程，建立了含有擾動項的單個風機發(fā)電量模型，同時在考慮風機之間耦合性基礎(chǔ)上建立了整個風電場的發(fā)電量模型。
　　本文旨在解決風電場建模和風力發(fā)電優(yōu)化調(diào)度耦合問題，并針對風機發(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風機的發(fā)電量期望目標值，然后通過控制發(fā)電機轉(zhuǎn)矩，使得每臺風機的實際發(fā)電量可以達到每臺風機發(fā)電量的目標期望值。第二條優(yōu)化策略是基于調(diào)度值首先給出每臺風機發(fā)電量的

4、理想運行曲線，通過控制發(fā)電機轉(zhuǎn)矩來使發(fā)電量實際運行曲線跟蹤上理想運行曲線，同時還要使發(fā)電機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:第一，所建立的風電場發(fā)電量模型考慮了風機之間的相互影響;第二，所研究的內(nèi)容是風力發(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)上利用了倒向隨機微分方程及其伴隨方程進行解決，第二條策略中保證了控制器的二次型性能指標最小。最后通過Matlab數(shù)值仿