计及风电不确定性的鲁棒输电网扩展规划(2)
致谢31
参考文献32
附录34
1 绪论1.1 研究背景与意义现代社会的高速发展离不开充足的能源供给，能源问题在经济社会的发展举足轻重。中国能源短缺的问题由来已久：虽然储能丰富，但是利用效率低下，一次能源浪费严重而二次能源开发力度不足；中国的煤炭等一次能源消耗巨大，以二氧化碳为主的温室气体排放难以达到国际标准的要求。煤、油、电、天然气的短缺问题近几年来屡见不鲜，这些现象严重反映出了对于新型能源的迫切需求，加快了新能源研究的步伐。解决能源短缺和环境污染这一重任迫在眉睫。只有加大开发和利用新能源的力度和速度，才能有效解决能源短缺和环保问题，社会才能实现持续高效的发展。风力发电是一种干净的可再生能源。风能因为储量巨大、分布广泛、可以再生，而且不会带来污染，受到世界各国的广泛关注。风能源于自然，取之不尽用之不竭，没有后续的污染，不受原料市场价格波动的影响，可以恒定持久的使用，而且随着技术越来越成熟，发电成本会趋于稳定甚至降低，从而造福百姓。已具有同燃煤、燃油、核电等发电技术相竞争的技术经济性[1]。目前，可再生能源技术中，风力发电前景广阔，获得了大多数国家的支持与鼓励。风力发电的相关技术研究工作进展喜人，可以预计，在不久的将来，风电将在整个电力结构中占据较大的比例。我国的风力发电场多与用电中心相距较远，需要合理的考虑线路的架设与分布，以确保在达到最低的投资成本的情况下获得较高的可靠性。风电技术的飞速发展为风力发电大范围接入电网创造了条件，风电并网对电网的影响也越来越大。大规模风电接入电网，从电网规划、运行等方面引入了许多新的问题和挑战。主要体现在：（1）风电出力受气候、风场地貌、尾流等因素影响，具有随机性、波动性和能量密度低的特点。随着并网容量（风电渗透率）加大，给电网调频、调峰带来不利影响更为突出。（2）相对于传统能源，风电容量可信度较低，电网调度上需要更多的备用需求；（3）由于风能没有明确的规律，风电出力往往是变化幅度比较大，这一特性给电力系统暂态稳定带来一定的困难。传统的发电机组出力都是可以调节的，确定性扩展规划并没有考虑电能质量和电压稳定的问题，因此需要新的规划模型，在大规模风电的引入需要在规划阶段就考虑这个问题；（4）现有网架输电能力不足，严重制约风电大规模接入电网，此外，风电接入电网引入了大量的随机因素，使得输电网的规划更加困难。