含风电机组的电力系统动态经济排放调度研究-论文.pdf

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1、第30卷第8期电力科学与工程Vo1．30，N0．85，12014年8月ElectricPowerScienceandEngineeringAug．，2014含风电机组的电力系统动态经济排放调度研究黄兴，杨琳琳，韩涛，刘啸宇(国网山东省电力公司莱芜供电公司，山东莱芜271100)摘要：为了解决风电接入后的电力系统动态经济排放调度问题，首先提出了风电机组的出力模型，并结合风电前期投资和后期维护成本折算的风电发电成本，风电的波动引起的系统的备用容量补偿成本，火电机组的发电成本和排污导致的环境补偿成本模型，建立了满足各种约束条件下的动态经济排放调

2、度模型，然后针对标准差分算法易陷入局部最优解的问题，利用了一种约束满足度来进行解的比较的水平比较差分进化算法来求取系统最小运行费用，最后通过了IEEE39节点算例验证所提出模型和算法的正确性。关键词：风电；备用补偿成本；环境补偿成本；动态调度；水平比较规则；差分算法中图分类号：TM734文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1672—0792．2014．08．009运行机组的最优出力，从而达到系统运行费用最0引言小的目的“。但是传统的动态经济调度问题只考虑了使用化石燃料的火电机组等常规机组的运传统火电机组释放的硫氧化物(SO

3、)、氮氧行费用，未考虑由于环境保护条例对火电机组排化物(NO)是造成大气污染以及全球变暖的主污的限制，以及在现有含有大规模风电场的电力要原因之一，随着人们环境保护意识的增强和科系统中需要考虑的风电功率特性和风电建设投资技的快速发展，绿色可再生能源发电技术在世界给系统优化调度带来的诸多影响。文献[12]研范围内得到了广泛的利用，其中最为典型的就是究了在火电机组和风机模型以及随机风电出力的风能发电。相比较于其他可再生能源，风能取之约束条件下，不同风机参数和不同风速下对系统不竭，对环境的影响很小，而且其综合利用成本最优调度的影响。文献[13]提

4、出了考虑风电高相对便宜”。但是，与传统的火电、水电、核电渗透率的情况下的多目标动态经济调度模型，并等相比，风电具有很很强的波动性和随机性，且提出了一种改进粒子群算法来求解该问题，使系大型风电场基本上都远离负荷中心，风电大规模统风险和系统运行费用最小，却没有考虑由于风的接入电力系统后，给传统的电网带来了新的挑电波动导致的系统备用补偿容量的变化问题。战，而且当前对风电场出力的短期预测误差较本文在考虑传统的动态经济调度模型基础上，大，加重了系统的调峰调频负担’，使整个系提出了包含风电发电成本、火电机组排污的环境统对旋转备用和非旋转备用需求快速增

5、加，可能补偿成本和系统备用容量补偿成本的动态经济排会导致系统调度周期内更高的运行费用。。’。放调度模型，提出了一种基于水平比较规则的改传统的电力系统动态经济调度(Dynamiceco—进差分计划算法(DifferentialEvolutionwithLevelnomicdispatch)问题指在一个特定时段内，在考Comparison，DELC)，利用约束度满足度比较解虑预测的负荷需求和系统机组的爬坡率约束，网的优劣，最后用算例对本文所提出的模型和算法络约束等条件后，通过优化算法求解出系统中各进行了验证。收稿日期：2014—05—12。作

6、者简介：黄兴(1987一)，男，助理工程师，研究方向为电力系统运行分析和保护，E-mail：liyan010@qq·com。52电力科学与工程2014钷电力系统经济调度运行机制下，合理反映以风电1含风电机组的动态经济排放调度模型为代表的绿色可再生能源的电能价值，促进风电的发展，其排污特性可通过折算各发电机组的发1．1风电机组出力模型电量来计算，其所导致的环境补偿成本为：假设每台风机的型号完全一致，不考虑风机Fe=∑∑[++P+~Tjexp(6iP)](6)的尾流效应、风机内部的电气损耗，以及风速相式中：0。，卢，『，r／j，6，均为火电机

7、组的排污关性对整个风电场带来的影响，则风电场的出系数。力为：Ⅳ1．6目标函数=∑P(1)根据前述内容，含风电机组的经济一排放模0i≥，≤型包括4部分：风电机组的发电成本F，系统备。t用容量补偿成本F火电机组的运行成本F和P=P≤～(2)火电机组排污引起的环境补偿成本F，即Pf≤≤。tmin(F+F+F+F)(7)．式中：P为第i台风机的输出功率；为切入风1．7约束条件∑∑(1)忽略系统网损，等式约束m条件m为：速；~)out为切出风速；P为风机的额定功率；N，，L为风机数量。∑P+∑P=∑P。(8)旺1．2风电机组的发电成本式中：P。为系

8、统总的负荷。一一虽然风电为绿色能源，不会消耗化石燃料，(2)机组出力约束：但是风电场的前期建设投资成本和后期维护成本0≤P≤P(9)OO巨大，将其折算为风电机组的发电成本：P≤P≤P××(10