计及可中断负荷和风电接入的随机经济调度方法研究

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1、计及可中断负荷和风电接入的随机经济调度方法研究第一章绪论1.1引言电力行业作为国民经济增长的重要因素，其特殊性决定了电力系统必须通过提前、合理地规划调度安排，来保证系统运行的安全性和可靠性。国民经济的迅速发展带来电力行业的日益更新和进步，电力系统规模的不断发展，电力需求的不断提升，新能源并网规模的不断扩大以及电力市场化改革的不断深化推进，都迫使电力系统逐渐接近其现有的运行极限，因此对电力系统的调度运行便有了更高的要求。一方面，社会和经济的不断发展导致电力需求不断增长、供电服务水平的要求在不断提高，经济性和安全性等因

2、素对电力系统优化调度的影响日益加大，传统的仅通过调度发电侧资源来满足负荷需求的经济调度模式很难满足现有电网在各方面的要求。另一方面，日渐严重的化石能源紧缺和环境污染等问题迫使人们将关注点转移至可再生的清洁型能源，提出节能减排的电力形式。更多不同于传统化石能源的新能源及其新的供电方式被用来满足供需平衡，使电网的调度模式逐渐向生态文明和可持续发展转型。但伴随而来的间歇性能源的随机波动性问题也给电网的运行带来了不利影响，进一步增加了系统调度运行的难度，成为了制约其发展的主要因素。智能电网拥有先进的通信技术与控制技术，和较

3、强的需求弹性，为整合、调度需求侧的可用资源提供了基础条件。利用先进的信息通信网络和技术对需求侧资源进行调度，实现信息和电能在供电侧和用户侧之间的双向互动将是未来电力调度的重要发展趋势[1-2]。发用电互动的调度模式强调电力系统调度运行的整体性，需求侧作为电网的重要组成元素，主动参与到系统运行调度中发挥其特有的优势将对电网调度运行的发展带来深远意义的影响。..............1.2研究现状及存在问题随着电力系统的不断发展，电力系统经济调度在电网运行控制中占有着越发举足轻重的位置。电力系统经济调度(Econom

4、icDispatch,ED)是以煤炭耗量最小(或机组发电成本最小)为目标，在满足系统各种约束条件，如系统功率平衡约束、机组物理参数约束、静态安全约束等条件的情况下，优化机组出力，最终对用户实现安全可靠经济供电的调度模式。所以，经济调度问题研究的是在满足系统稳定运行目标的前提下，使得系统的经济效益最大化，即经济调度是按照发电成本的大小在各个发电机组或发电厂之间进行负荷的经济性分配，属于电力系统规划和运行调度范畴，是一类比较典型的优化问题。但由于电力系统在运行时需要考虑的影响因素很多，包括发电成本、系统网损、碳排放量等

5、，所以关于电力系统的经济调度问题的模型建立必然受到很多因素的约束。因此，电力系统经济调度问题是一个高维度、多约束的优化问题。电力系统经济调度思想始于1919年提出的机组间发电量最优分配概念。随后，对电力系统经济调度问题的研究就逐渐开展。最早期的经济调度方法采用基本负荷法，即按机组效率从高到低依次满足负荷需求；至上世纪30年代，Smith和Steinberg等人首先提出了著名的等耗量微增率准则，成为电力系统经济调度方法的一个重要里程碑[5]；40年代中期，随着经典协调方程的提出，经济调度中考虑了网损的影响，采用网损微

6、增率修正了等耗量微增率准则[6]，使得所得到的调度方案更具有实际意义。但在此之前的经济调度方法中均未考虑到机组出力、节点电压等约束的限制。...........第二章可中断负荷模型2.1可中断负荷的基本概念在实际的电力系统中，不同类型的负荷用户对供电可靠性的要求有着很大的差异，需求侧的很多负荷用户对供电可靠性的要求并不是很高。在给予合适的经济补偿的条件下，一些负荷用户对紧急情况下的短暂停电事故可以容忍，愿意牺牲部分供电可靠性来换取一定的经济价值，可中断负荷的概念便由此应运而生。可中断负荷是指电网在负荷高峰时段或处于

7、紧急情况下，用户负荷中心可以中断的部分负荷，一般通过经济合同实现。它由电力公司与用户签订，在系统峰值时或紧急状态下，由电力公司调度控制中心发布负荷中断信号，可中断负荷用户在接收到中断信号后，在指定时间内按照合同规定进行响应，中断或削减负荷。在实际调度执行后，电力公司根据合同中规定的价格和实际中断的电量给予用户一定的经济补偿。它属于基于激励型的需求响应类型。从电力资源规划的角度来看，可中断负荷可视作一种电力资源。在电力市场背景下，这种可中断负荷的管理机制完全不同于传统的拉闸限电方式。可中断负荷的实施方式是以电价为核心

8、，以市场经济的客观要求为准绳，充分尊重市场环境下公平竞争原则的一项市场化举措，电力公司采用与实际情况相适应的经济合同来激励负荷用户发挥需求侧用电弹性，自愿参与合作，以达到双赢的目的。用电方不再是物理意义上的负荷而是作为消费者的用户，用户的负荷中断是对电力系统供电紧张或紧急情况下的响应行为，从而使整个电力系统发展成为带有用户反馈调节作用的良性闭环系统。尽管实施