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        計(jì)及需求響應(yīng)及抽水蓄能的含風(fēng)電系統(tǒng)魯棒機(jī)組組合

        2022-03-27 11:57:54陳偉偉張?jiān)鰪?qiáng)張高航陳露鋒張峰
        電力工程技術(shù) 2022年2期
        關(guān)鍵詞:魯棒火電出力

        陳偉偉, 張?jiān)鰪?qiáng), 張高航 , 陳露鋒, 張峰

        (1. 國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院,新疆維吾爾自治區(qū) 烏魯木齊 830011;2. 新疆大學(xué)電氣工程學(xué)院,新疆維吾爾自治區(qū) 烏魯木齊 830047;3. 國(guó)網(wǎng)新疆電力有限公司奎屯供電公司,新疆維吾爾自治區(qū) 奎屯 831199)

        0 引言

        風(fēng)電因其清潔、可再生等特性得到快速發(fā)展,對(duì)緩解能源短缺和減少環(huán)境污染有重要作用[1]。然而,風(fēng)電出力固有的波動(dòng)性和間歇性導(dǎo)致其可調(diào)度性差,棄風(fēng)現(xiàn)象嚴(yán)重。因此,亟需考慮風(fēng)電不確定性并制定魯棒靈活的調(diào)度計(jì)劃[2]。

        傳統(tǒng)的機(jī)組組合基于源荷預(yù)測(cè)信息,并配置一定容量的旋轉(zhuǎn)備用以應(yīng)對(duì)風(fēng)電的不確定性[3],對(duì)風(fēng)電不確定性考慮較為簡(jiǎn)單,難以應(yīng)對(duì)大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)帶來的挑戰(zhàn)。有學(xué)者利用隨機(jī)規(guī)劃方法及機(jī)會(huì)約束規(guī)劃來解決不確定優(yōu)化調(diào)度問題,但風(fēng)電概率信息難以準(zhǔn)確獲取、場(chǎng)景數(shù)量和求解精度存在矛盾等問題限制了這類方法的進(jìn)一步應(yīng)用[4]。近年來,魯棒優(yōu)化方法因其不依賴先驗(yàn)分布信息、易于實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)在優(yōu)化調(diào)度問題中得到廣泛應(yīng)用[5—6]。文獻(xiàn)[7]提出一種魯棒風(fēng)電調(diào)度模式,能夠優(yōu)化風(fēng)電的允許出力區(qū)間,但采用固定的功率承擔(dān)系數(shù)限制了運(yùn)行靈活性。文獻(xiàn)[8—9]建立了考慮仿射可調(diào)節(jié)策略的魯棒調(diào)度模型。文獻(xiàn)[10]構(gòu)建了一種改進(jìn)的兩階段魯棒機(jī)組組合模型,能夠保證解的可行性。但關(guān)于魯棒優(yōu)化調(diào)度的研究多關(guān)注火電機(jī)組與風(fēng)電的協(xié)調(diào)優(yōu)化,對(duì)其他源荷調(diào)節(jié)資源考慮較少。充分挖掘源荷雙側(cè)的調(diào)節(jié)潛力,實(shí)現(xiàn)良性互動(dòng),對(duì)提高電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和魯棒性具有重要作用[11]。抽水蓄能電站具有技術(shù)成熟、容量大、調(diào)節(jié)速度快等特點(diǎn)[12],應(yīng)用前景廣闊。文獻(xiàn)[13—14]建立了考慮抽水蓄能機(jī)組的機(jī)組組合模型,能夠提高系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和清潔性。文獻(xiàn)[15]提出了一種風(fēng)電-抽水蓄能機(jī)組聯(lián)合調(diào)度模式。需求響應(yīng)能夠挖掘負(fù)荷側(cè)調(diào)節(jié)潛力,是重要的可靈活調(diào)節(jié)資源,分為價(jià)格型和激勵(lì)型2種[16—19]。電價(jià)型需求響應(yīng)基于用戶自愿的原則開展,易受到各種隨機(jī)因素影響,存在一定的響應(yīng)不確定性[20—21];激勵(lì)型需求響應(yīng)可受電網(wǎng)直接控制,具有更大的調(diào)節(jié)潛力[22—24]。

        為解決大規(guī)模風(fēng)電接入電力系統(tǒng)帶來的消納問題,提出一種考慮需求響應(yīng)及抽水蓄能的魯棒機(jī)組組合優(yōu)化方法。首先建立了考慮需求響應(yīng)及抽水蓄能機(jī)組運(yùn)行特性的數(shù)學(xué)模型,采用考慮不確定預(yù)算的風(fēng)電功率不確定集合,基于仿射補(bǔ)償策略,綜合考慮預(yù)測(cè)場(chǎng)景約束和不確定場(chǎng)景的魯棒可行性約束,構(gòu)建魯棒機(jī)組組合模型;同時(shí)根據(jù)對(duì)偶原理將魯棒優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為確定性數(shù)學(xué)規(guī)劃問題;在改進(jìn)的IEEE 39 節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中進(jìn)行算例計(jì)算,對(duì)比分析不同場(chǎng)景下的經(jīng)濟(jì)性和魯棒性,驗(yàn)證所提方法的正確性和有效性。

        1 需求響應(yīng)及抽水蓄能機(jī)組模型

        1.1 需求響應(yīng)運(yùn)行特性及模型

        參與激勵(lì)型需求響應(yīng)(incentive-based demand response,IDR)的用戶由代理商統(tǒng)一管理,與調(diào)度中心簽訂合同,明確通知時(shí)間、負(fù)荷調(diào)節(jié)量、補(bǔ)償?shù)刃畔?。在滿足自身約束的前提下,IDR用戶能夠響應(yīng)系統(tǒng)的調(diào)度指令進(jìn)行增/減電量,優(yōu)化負(fù)荷曲線,緩解系統(tǒng)調(diào)峰壓力,提高系統(tǒng)運(yùn)行魯棒性及風(fēng)電消納能力。基于提前通知時(shí)間的不同,將IDR分為日前IDR和日內(nèi)IDR,日前IDR在日前調(diào)度中調(diào)整用電行為獲得電量補(bǔ)償,日內(nèi)IDR在日前調(diào)度中提供一定的備用容量獲得容量補(bǔ)償。IDR的調(diào)度成本FIDR如式(1)所示。

        (1)

        (1) 日前IDR調(diào)節(jié)功率約束。

        (2)

        (2) 日前 IDR用電量約束。為不影響用戶的正常用電需求,保證IDR需求響應(yīng)前后的用電量不變,有:

        (3)

        (3) 日內(nèi)IDR備用容量約束。

        (4)

        1.2 抽水蓄能機(jī)組運(yùn)行特性及模型

        抽水蓄能機(jī)組調(diào)節(jié)速度快,運(yùn)行方式靈活,具備與電網(wǎng)雙向互動(dòng)的能力,可在負(fù)荷低谷存在棄風(fēng)情況時(shí)抽水存儲(chǔ)富余電量,在負(fù)荷高峰時(shí)發(fā)電以緩解系統(tǒng)調(diào)峰壓力,并能為系統(tǒng)提供旋轉(zhuǎn)備用,達(dá)到平抑風(fēng)電出力波動(dòng)、降低風(fēng)電出力不確定性對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響、提升風(fēng)電消納空間的目的。抽水蓄能機(jī)組的調(diào)度成本如式(5)所示。

        (5)

        式中:Fg-p為抽水蓄能機(jī)組的調(diào)度成本;Cp,m,t,Cg,m,t分別為抽水蓄能機(jī)組m抽水工況、發(fā)電工況的啟動(dòng)成本;Nm為抽水蓄能機(jī)組數(shù)量。

        (1) 工作狀態(tài)約束。

        ug,m,t+up,m,t≤1ug,m,t,up,m,t∈{0,1}

        (6)

        式中:ug,m,t,up,m,t分別為抽水蓄能機(jī)組m的發(fā)電和抽水狀態(tài)變量。抽水蓄能機(jī)組不能同時(shí)處于發(fā)電和抽水狀態(tài)。當(dāng)ug,m,t或up,m,t取值為1時(shí),抽水蓄能機(jī)組m處于發(fā)電或抽水工況,否則抽水蓄能機(jī)組m處于停機(jī)狀態(tài)。

        (2) 抽水、發(fā)電功率約束。

        (7)

        式中:Pg-p,m,t為抽水蓄能機(jī)組m的運(yùn)行功率。Pg,m,t,Pp,m,t分別為抽水蓄能機(jī)組m的發(fā)電功率和抽水功率;Pg,m,max,Pg,m,min分別為抽水蓄能機(jī)組m的最大和最小發(fā)電功率;Pp,m,max,Pp,m,min分別為抽水蓄能機(jī)組m的最大和最小抽水功率。

        (3) 抽水蓄能庫(kù)容約束。

        (8)

        式中:Wm,t為抽水蓄能機(jī)組m在t時(shí)段上水庫(kù)蓄水池的庫(kù)容;ηp,m,t,ηg,m,t分別為抽水蓄能機(jī)組m在抽水、發(fā)電狀態(tài)的平均水量/電量轉(zhuǎn)換系數(shù);Wm,max,Wm,min,Wm,0,Wm,NT分別為抽水蓄能機(jī)組m上水庫(kù)蓄水池的最大庫(kù)容、最小庫(kù)容、初始庫(kù)容和周期末庫(kù)容;ΔT為調(diào)度時(shí)間間隔。

        (4) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)間約束。抽水蓄能機(jī)組在抽水和發(fā)電工況下一般不進(jìn)行連續(xù)啟停轉(zhuǎn)換,必須以停機(jī)狀態(tài)作為中間狀態(tài)才能進(jìn)行轉(zhuǎn)換。對(duì)于調(diào)度計(jì)劃編制來說,需要至少一個(gè)時(shí)段的切換時(shí)間,選取一個(gè)時(shí)段為轉(zhuǎn)換時(shí)間。

        (9)

        (5) 備用容量約束。抽水蓄能機(jī)組不僅能夠?qū)﹄y以消納的風(fēng)電進(jìn)行時(shí)空轉(zhuǎn)移,提高風(fēng)電可調(diào)度性,而且可為系統(tǒng)提供一定的備用容量,提高系統(tǒng)運(yùn)行靈活性。

        (10)

        2 魯棒機(jī)組組合優(yōu)化模型

        文中的魯棒機(jī)組組合模型采用不確定集合刻畫風(fēng)電功率的隨機(jī)波動(dòng),充分考慮需求響應(yīng)和抽水蓄能機(jī)組的運(yùn)行優(yōu)勢(shì),滿足系統(tǒng)功率平衡約束、火電機(jī)組運(yùn)行約束、需求響應(yīng)約束、抽水蓄能機(jī)組約束及魯棒可行性約束等約束條件,制定機(jī)組組合及調(diào)度計(jì)劃,在風(fēng)電功率不確定集內(nèi)任意可能風(fēng)電場(chǎng)景都有再調(diào)度可行解,保證運(yùn)行魯棒性。

        模型包括基于預(yù)測(cè)場(chǎng)景的機(jī)組組合及出力計(jì)劃和日內(nèi)再調(diào)度階段的魯棒可行性校驗(yàn)。由于考慮仿射策略的魯棒優(yōu)化模型具有簡(jiǎn)潔易處理、物理意義明確的特點(diǎn),因此將再調(diào)度過程簡(jiǎn)化為仿射策略,并在風(fēng)電功率不確定集合中計(jì)及不確定預(yù)算,靈活調(diào)節(jié)調(diào)度計(jì)劃的保守性。

        2.1 仿射調(diào)節(jié)策略

        將調(diào)度計(jì)劃出力分解為預(yù)測(cè)場(chǎng)景下的預(yù)調(diào)度出力和誤差場(chǎng)景的再調(diào)度調(diào)整出力。再調(diào)度調(diào)整出力與風(fēng)電預(yù)測(cè)誤差為仿射關(guān)系,即當(dāng)風(fēng)電出現(xiàn)誤差波動(dòng)時(shí),源荷儲(chǔ)按照一定比例承擔(dān)系統(tǒng)失配量,保證系統(tǒng)的功率平衡。所提方法滿足預(yù)測(cè)場(chǎng)景下的調(diào)度約束,可優(yōu)化運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性并兼顧預(yù)測(cè)誤差場(chǎng)景下的調(diào)度可行性,保證系統(tǒng)運(yùn)行的魯棒性。

        再調(diào)度模型在決策階段采用仿射調(diào)節(jié)策略,即t時(shí)段的再調(diào)度與t時(shí)段的不確定量為線性仿射關(guān)系,而與t時(shí)段后的不確定量無關(guān),符合實(shí)際運(yùn)行的時(shí)間因果性。火電機(jī)組、需求響應(yīng)及抽水蓄能機(jī)組的再調(diào)度仿射策略如式(11)所示。

        (11)

        2.2 風(fēng)電不確定集合

        計(jì)及預(yù)測(cè)誤差的風(fēng)電出力約束構(gòu)成盒式不確定集,如式(12)所示。

        (12)

        考慮盒式不確定集合,魯棒優(yōu)化模型要保證最劣場(chǎng)景(即所有風(fēng)電場(chǎng)出力均達(dá)到預(yù)測(cè)出力區(qū)間邊界值)的系統(tǒng)運(yùn)行可行性或經(jīng)濟(jì)最優(yōu)。但由中心極限定理分析可知,實(shí)際運(yùn)行中盒式不確定集合對(duì)應(yīng)的最劣場(chǎng)景發(fā)生的概率幾乎為零[25],基于盒式不確定集合的優(yōu)化結(jié)果可能給調(diào)度帶來嚴(yán)重的保守性。在風(fēng)電功率不確定集合中引入不確定預(yù)算,實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)度結(jié)果保守度的調(diào)節(jié),風(fēng)電功率不確定集合如式(13)所示。

        (13)

        2.3 優(yōu)化模型目標(biāo)函數(shù)

        F=min(Fg+FIDR+Fg-p)

        (14)

        (15)

        2.4 優(yōu)化模型約束條件

        2.4.1 預(yù)測(cè)場(chǎng)景下的約束條件

        (1) 功率平衡約束。

        (16)

        (2) 火電機(jī)組出力約束。

        Pi,min≤P0,i,t≤Pi,max

        (17)

        式中:Pi,max,Pi,min分別為機(jī)組i的出力上、下限。

        (3) 火電機(jī)組爬坡約束。

        -ΔTRD,i≤P0,i,t-P0,i,t-1≤ΔTRU,i

        (18)

        式中:RU,i,RD,i分別為機(jī)組i向上、向下爬坡速率限值。

        (4) 火電機(jī)組備用約束。

        (19)

        (5) 火電機(jī)組最小啟停時(shí)間約束。

        (20)

        (6) 傳輸斷面安全約束。

        (21)

        式中:Nd為節(jié)點(diǎn)負(fù)荷數(shù)量;λi,l,λj,l,λm,l,λd,l分別為火電機(jī)組、風(fēng)電場(chǎng)、抽水蓄能機(jī)組和節(jié)點(diǎn)負(fù)荷對(duì)線路l的功率轉(zhuǎn)移分布因子;Fl,max為線路l的潮流上限;Dd,t為考慮日前IDR后t時(shí)段節(jié)點(diǎn)d的負(fù)荷值。

        (7) 其他約束。抽水蓄能機(jī)組及IDR約束條件見1.1節(jié)和1.2節(jié)。

        2.4.2 誤差場(chǎng)景下的魯棒可行性約束

        在滿足中預(yù)測(cè)場(chǎng)景約束的基礎(chǔ)上,增加魯棒可行性約束,保證系統(tǒng)在任意不確定誤差場(chǎng)景下均存在再調(diào)度解。

        (1) 機(jī)組出力限制魯棒約束。

        (22)

        (2) 機(jī)組出力爬坡魯棒約束。

        (23)

        (3) 備用容量魯棒約束。

        (24)

        (4) 傳輸斷面安全魯棒約束。

        (25)

        式中:D′d,t為考慮日前IDR和日內(nèi)IDR后t時(shí)段節(jié)點(diǎn)d的負(fù)荷值。

        3 模型轉(zhuǎn)換與求解

        應(yīng)用對(duì)偶理論將含有不確定變量的魯棒可行性約束式(22)—式(25)轉(zhuǎn)化為確定性約束,以備用容量魯棒約束(24)的第一個(gè)約束為例,其等價(jià)轉(zhuǎn)化結(jié)果如式(26)所示。其他不確定約束等價(jià)轉(zhuǎn)化方法相同,故不再贅述。

        (26)

        經(jīng)過約束條件的確定性等價(jià)轉(zhuǎn)化,文中模型轉(zhuǎn)換成等價(jià)的混合整數(shù)線性規(guī)劃問題模型,使用成熟的求解器Cplex進(jìn)行模型求解,優(yōu)化火電機(jī)組的啟停計(jì)劃、出力計(jì)劃、抽水蓄能出力計(jì)劃及IDR調(diào)度計(jì)劃等決策變量。

        4 算例分析

        為了驗(yàn)證建立的魯棒機(jī)組組合模型的可行性和有效性,在改進(jìn)的IEEE 39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中進(jìn)行算例分析,每個(gè)時(shí)段15 min,共96個(gè)時(shí)段。仿真系統(tǒng)包含10臺(tái)火電機(jī)組、4個(gè)風(fēng)電場(chǎng)及1臺(tái)抽水蓄能機(jī)組,其中火電機(jī)組采用文獻(xiàn)[26]中的參數(shù),抽水蓄能機(jī)組參數(shù)見表1。算例中有2個(gè)日前IDR聚集商和1個(gè)日內(nèi)IDR聚集商,其報(bào)價(jià)參數(shù)如表2所示。風(fēng)電場(chǎng)的裝機(jī)容量分別為200 MW,200 MW,300 MW,200 MW,設(shè)置風(fēng)電預(yù)測(cè)誤差分布的95%置信區(qū)間作為風(fēng)電功率不確定區(qū)間[27]。

        表1 抽水蓄能機(jī)組參數(shù)

        表2 IDR參數(shù)

        4.1 不同運(yùn)行場(chǎng)景對(duì)比分析

        結(jié)合文中模型特點(diǎn),針對(duì)以下4種運(yùn)行場(chǎng)景進(jìn)行仿真分析,不確定預(yù)算設(shè)置為4。場(chǎng)景1:僅含火電機(jī)組及風(fēng)電場(chǎng),不含抽水蓄能機(jī)組及IDR。場(chǎng)景2:在場(chǎng)景1的基礎(chǔ)上加入IDR。場(chǎng)景3:在場(chǎng)景1的基礎(chǔ)上加入抽水蓄能機(jī)組。場(chǎng)景4:在場(chǎng)景1的基礎(chǔ)上同時(shí)考慮抽水蓄能機(jī)組、IDR。4種場(chǎng)景下的優(yōu)化結(jié)果如表3所示。

        由表3可知,場(chǎng)景1的總成本最高,這是因?yàn)閮H有火電機(jī)組滿足凈負(fù)荷需求并提供備用容量,火電機(jī)組運(yùn)行成本和備用成本遠(yuǎn)高于其他場(chǎng)景。場(chǎng)景2

        表3 4種運(yùn)行場(chǎng)景下的調(diào)度結(jié)果

        中引入IDR,通過優(yōu)化日前IDR能夠平抑負(fù)荷峰谷差,緩解了調(diào)峰壓力,并且日內(nèi)IDR提供了備用容量,增加了系統(tǒng)應(yīng)對(duì)風(fēng)電不確定性的能力,提高了系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,總成本相比場(chǎng)景1降低了4.3%。場(chǎng)景3引入抽水蓄能機(jī)組,在負(fù)荷低谷時(shí)發(fā)電,在負(fù)荷高峰時(shí)抽水,實(shí)現(xiàn)對(duì)溢出風(fēng)電的時(shí)空挪移,降低了負(fù)荷峰谷差,并提供了部分備用容量,緩解了火電機(jī)組的調(diào)節(jié)壓力,總成本相比場(chǎng)景1降低了8.3%。場(chǎng)景4通過協(xié)調(diào)優(yōu)化火電機(jī)組、抽蓄機(jī)組及IDR的出力計(jì)劃,調(diào)節(jié)能力增強(qiáng),系統(tǒng)總成本最小,相對(duì)場(chǎng)景1降低了10.9%,保證系統(tǒng)運(yùn)行魯棒性同時(shí)提高了經(jīng)濟(jì)性。

        4.2 風(fēng)電接入比例對(duì)調(diào)度結(jié)果影響分析

        隨著風(fēng)電接入比例的增加,對(duì)比分析不同場(chǎng)景下系統(tǒng)的風(fēng)電消納能力。風(fēng)電裝機(jī)容量在初始容量的1.1~1.6倍變化時(shí),不同運(yùn)行場(chǎng)景的運(yùn)行成本及解的可行性如圖1所示。

        圖1 不同風(fēng)電接入比例下各場(chǎng)景調(diào)度結(jié)果

        由圖1可知,隨著風(fēng)電接入比例的增加,各場(chǎng)景的運(yùn)行成本逐漸降低,其中場(chǎng)景4運(yùn)行成本最低,場(chǎng)景2、3次之,場(chǎng)景1運(yùn)行成本最高。當(dāng)風(fēng)電接入比達(dá)到1.4時(shí),場(chǎng)景1單純依靠火電機(jī)組的調(diào)節(jié)能力,無可行解,需要采取棄風(fēng)或切負(fù)荷等調(diào)整措施保證調(diào)度計(jì)劃可行性。而場(chǎng)景2和場(chǎng)景3在風(fēng)電接入比增加至1.6時(shí)調(diào)節(jié)能力難以滿足系統(tǒng)需求導(dǎo)致無可行解,只有場(chǎng)景4存在可行解,仍能夠保證調(diào)度計(jì)劃的可行性。因此相比于其他場(chǎng)景,考慮需求響應(yīng)及抽水蓄能機(jī)組的場(chǎng)景4具有更充足的靈活調(diào)節(jié)能力,能夠提升運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和風(fēng)電消納能力。

        4.3 不確定性預(yù)算和置信區(qū)間影響分析

        基于場(chǎng)景分析風(fēng)電功率不確定預(yù)算及風(fēng)電出力置信區(qū)間對(duì)調(diào)度計(jì)劃的影響,結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,當(dāng)風(fēng)電出力置信區(qū)間相同時(shí),隨著不確定預(yù)算的增加,系統(tǒng)運(yùn)行魯棒性增強(qiáng),同時(shí)總成本隨之增加,系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性降低,調(diào)度計(jì)劃趨于保守。而當(dāng)不確定預(yù)算相同時(shí),隨著風(fēng)電出力置信區(qū)間增加,系統(tǒng)能夠應(yīng)對(duì)更加極端的風(fēng)電出力場(chǎng)景,運(yùn)行的魯棒性增強(qiáng),但系統(tǒng)的運(yùn)行成本增加,經(jīng)濟(jì)性變差。因此,在實(shí)際調(diào)度中可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)節(jié)不確定預(yù)算和風(fēng)電出力置信區(qū)間實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和魯棒性的調(diào)節(jié)折衷。

        圖2 不確定預(yù)算及置信區(qū)間對(duì)調(diào)度結(jié)果的影響

        4.4 模型計(jì)算效率分析

        采用新疆某區(qū)域電網(wǎng)進(jìn)行仿真算例,進(jìn)一步驗(yàn)證文中所提方法的有效性和可行性。該區(qū)域電網(wǎng)中含7 725 MW火電、2 663 MW風(fēng)電,負(fù)荷和風(fēng)電數(shù)據(jù)取自電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù),并增加1臺(tái)200 MW的抽水蓄能機(jī)組、2個(gè)日前IDR聚集商和1個(gè)日內(nèi)IDR聚集商。不同運(yùn)行場(chǎng)景下,IEEE 39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)和實(shí)際電網(wǎng)的優(yōu)化結(jié)果如表4所示。

        表4 4種運(yùn)行場(chǎng)景下不同系統(tǒng)的調(diào)度結(jié)果

        由表4可知,對(duì)于IEEE 39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)而言,4種運(yùn)行場(chǎng)景的平均計(jì)算時(shí)間為25.6 s,運(yùn)行場(chǎng)景的計(jì)算時(shí)間最小為17.1 s,運(yùn)行場(chǎng)景4的計(jì)算時(shí)間最大。這是由于考慮了抽水蓄能機(jī)組及需求響應(yīng)后優(yōu)化模型中的優(yōu)化變量增多,計(jì)算量略有增加。實(shí)際電網(wǎng)優(yōu)化模型的計(jì)算時(shí)間大于IEEE 39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng),最大計(jì)算時(shí)間和平均計(jì)算時(shí)間分別為73.7 s,64.2 s??梢?,隨著系統(tǒng)規(guī)模的增大,所建模型仍具有較好的計(jì)算效率,能夠滿足系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行的時(shí)效性要求。

        5 結(jié)語

        文中提出一種考慮需求響應(yīng)及抽水蓄能的魯棒機(jī)組組合優(yōu)化方法。綜合考慮需求響應(yīng)及抽水蓄能機(jī)組的運(yùn)行優(yōu)勢(shì),采用考慮不確定預(yù)算的風(fēng)電功率不確定集合,基于仿射補(bǔ)償策略構(gòu)建魯棒機(jī)組組合模型,并轉(zhuǎn)化為易于求解的形式。算例結(jié)果表明,需求響應(yīng)及抽水蓄能機(jī)組能夠優(yōu)化負(fù)荷曲線,降低峰谷差,緩解火電機(jī)組調(diào)節(jié)壓力,提高系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、魯棒性和風(fēng)電消納能力;通過調(diào)節(jié)不確定預(yù)算和風(fēng)電出力區(qū)間能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和魯棒性的調(diào)節(jié)折衷。文中針對(duì)日前尺度調(diào)度階段進(jìn)行研究,后續(xù)將對(duì)需求響應(yīng)及儲(chǔ)能參與的多時(shí)間尺度魯棒優(yōu)化調(diào)度問題進(jìn)行研究。

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