基于條件風(fēng)險方法的含風(fēng)電電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度研究.pdf

1、隨著能源短缺和環(huán)境污染問題的日益凸顯,風(fēng)電等新能源以其污染小和技術(shù)較成熟的優(yōu)勢成為了傳統(tǒng)發(fā)電方式的有益補充。雖然風(fēng)電是無需燃料成本的清潔可再生能源,但是,風(fēng)電出力的不確定性給電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度帶來新的挑戰(zhàn)。因此,利用處理隨機問題的方法研究含風(fēng)電場的電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度具有重要意義。
　　 首先闡述了國內(nèi)外風(fēng)電的發(fā)展情況,以及風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度帶來的影響,從確定性和不確定性的角度分析了含風(fēng)電系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度問題的研究現(xiàn)狀,并對處理不

2、確定性問題的方法做了詳細的介紹和比較。其次根據(jù)風(fēng)速的不確定性以及風(fēng)速和風(fēng)電功率之間的關(guān)系,分別建立了風(fēng)速以及風(fēng)電功率概率分布模型。由于風(fēng)電不確定性所引起的風(fēng)電計劃出力與實際風(fēng)電出力之間的偏差,采取懲罰方式考慮偏差產(chǎn)生的成本,作為高估和低估實際風(fēng)電出力的懲罰成本計入經(jīng)濟調(diào)度總目標(biāo),從而構(gòu)建了經(jīng)濟調(diào)度模型。以IEEE30節(jié)點系統(tǒng)為計算實例,分析高估和低估風(fēng)電的成本系數(shù)對系統(tǒng)總成本和風(fēng)電計劃出力的影響,并通過改變Weibull分布的尺度參數(shù)觀

3、察風(fēng)電計劃出力的變化情況。
　　 為了進一步研究不確定性對系統(tǒng)成本不同程度的影響,在以上模型的基礎(chǔ)上,引入條件風(fēng)險(ConditionalValue-at-Risk,CVaR)方法,并用之刻畫高估和低估風(fēng)電出力的懲罰成本,從而構(gòu)建了電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度的新模型。模型中對風(fēng)電計劃出力的處理方法是將風(fēng)電計劃出力作為優(yōu)化變量,并定義高估和低估風(fēng)電出力的懲罰成本函數(shù),采用凝聚函數(shù)法對懲罰成本函數(shù)的極大值問題進行光滑化處理,從而變換為連續(xù)可微

4、的凸函數(shù);由于描述實際風(fēng)電功率概率密度函數(shù)的積分解析表達式難以求解,故利用蒙特卡洛隨機模擬方法對隨機變量離散取點來取代風(fēng)電功率概率密度函數(shù)的積分表達式,引入輔助變量,將其轉(zhuǎn)換為凸規(guī)劃模型,從而簡化模型的計算。
　　 同樣以IEEE30節(jié)點系統(tǒng)為例,通過分析比較以上兩種方法的調(diào)度結(jié)果,采取條件風(fēng)險方法時,調(diào)度決策者可以通過調(diào)節(jié)不同置信水平制定合理的經(jīng)濟調(diào)度方案;在一定的置信水平下,系統(tǒng)總發(fā)電成本和風(fēng)電計劃出力的變化與高估、低估風(fēng)電