含大規(guī)模可再生能源的電力系統(tǒng)靈活性評價指標(biāo)及優(yōu)化研究.pdf

1、可再生能源在電力系統(tǒng)中的比例越來越高，電力系統(tǒng)受到不確定性因素的影響也日趨嚴(yán)重，給電力系統(tǒng)安全性、可靠性等方面帶來諸多負(fù)面影響，迫切要求電力系統(tǒng)具備一定的響應(yīng)能力，即電力系統(tǒng)靈活性，以減小或消除不確定性因素帶來的負(fù)面影響。電力系統(tǒng)靈活性是現(xiàn)代電力系統(tǒng)運(yùn)行的內(nèi)在需求，作為針對不確定性因素和電力系統(tǒng)應(yīng)變能力的評價，靈活性是電力系統(tǒng)相關(guān)研究中不可忽略的重要指標(biāo)之一，與安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性均密切相關(guān)。因此，電力系統(tǒng)靈活性評價指標(biāo)及靈活性優(yōu)化研

2、究對電力系統(tǒng)的規(guī)劃、運(yùn)行、優(yōu)化等方面的問題具有深遠(yuǎn)的參考意義。
　　本文以大規(guī)模可再生能源接入的電力系統(tǒng)為背景，提出了電力系統(tǒng)靈活性的評價方法和優(yōu)化方法。以靈活性現(xiàn)有研究為基礎(chǔ)，深入分析了電力系統(tǒng)靈活性的定義、特點及性質(zhì)，剖析了各類資源與靈活性的關(guān)聯(lián)及靈活性資源的優(yōu)劣之處，為靈活性指標(biāo)評價及靈活性優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。利用靈活性的相關(guān)特點，針對大規(guī)模可再生能源接入的電力系統(tǒng)，提出衡量系統(tǒng)靈活性的數(shù)學(xué)模型及靈活性綜合評價體系；靈活性模型考

3、慮了可再生能源出力的最大突變量，并將約束條件細(xì)分為傳統(tǒng)約束和靈活性資源約束兩個方面；靈活性綜合評價指標(biāo)體系中，依據(jù)控制手段和研究對象不同，建立了靈活性評價表，反映了電力系統(tǒng)運(yùn)行時的靈活性狀態(tài)、變化及趨勢，固有靈活性指標(biāo)則可比較不同運(yùn)行狀態(tài)和不同電力系統(tǒng)之間的靈活性。本文將靈活性優(yōu)化問題劃分為靈活性資源優(yōu)化和靈活性運(yùn)行優(yōu)化兩個方面。靈活性資源優(yōu)化考慮到靈活性需求的特點，形成了適用于靈活性資源優(yōu)化的資源集合，分析了各類靈活性資源響應(yīng)成本，并

4、在系統(tǒng)優(yōu)先滿足靈活性需求的前提下，建立了靈活性資源優(yōu)化模型；靈活性優(yōu)化運(yùn)行兼顧電力系統(tǒng)中的靈活性需求和經(jīng)濟(jì)性需求，建立了多目標(biāo)的靈活性優(yōu)化運(yùn)行模型，利用多目標(biāo)粒子群算法得到了經(jīng)濟(jì)性-靈活性的Pareto最優(yōu)前沿曲線，為運(yùn)行調(diào)度人員提供了有力的理論參考。最后，通過IEEE-30節(jié)點、IEEE-118節(jié)點等系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，對靈活性指標(biāo)評價模型、靈活性資源優(yōu)化模型和靈活性優(yōu)化運(yùn)行模型進(jìn)行了算例驗證。研究結(jié)果表明，靈活性指標(biāo)評價模型、靈活性資源優(yōu)化模