基于随机规划水风电联合优化运行研究

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1、研究与开发基于随机规划的水风电联合优化运行研究李杏孙春顺陈浩李昱葛宇轩(长沙理工大学电气与信息X-程学院，长沙410004)摘要针对风速预测精度影响水风电联合运行的优化结果，本文将在随机变量表示风电场的输出功率的基础上，建立了一种基于随机规划的水风电联合优化运行数学模型。模型以总发电量和水电厂蓄水量增量之和最大为目标，结合随机模拟技术粒子群算法求得此目标函数的全局最优值。最后，对该模型采用Matlab编程求解，仿真结果验证了文中所提方法的可行性。关键词：风速预测；联合运行；随机规划；优化运行ResearchonanOptimizedHydro—windIntegratedOpe

2、rationModelBasedonStochasticProgrammingLiXingSunChunshunChenHaoLiGeYuxuan(SchoolOfElectricalAndInformationEngineering，ChangshaUniversityOfScience&Technology,Changsha．410004)AbstractFortheoptimalresultofhydro-windintegratedoperationisoftenaffectedbythepredictionaccuracy,anoptimizedhydro-windi

3、ntegratedoperationmodelbasedonstochasticprogrammingisproposedinthispaperbyintroducingarandomvariableastheoutputpowerofwindfarm．Themodelisaimedatobtainingthemaximumincrementofthetotalgeneratedelectricityandthewaterstorageofhydro-plants．Theglobaloptimumiscalculatedbystochasticsimulationofparti

4、cleswarmalgorithm．Atlast，MATLABsoftwareisusedtoprogramandgetthesimulationresult，andtheresultshowsthatthemethodproposedinthisworkisfeasible．Keywords：windspeedforecasting；combinedoperation；stochasticprogramming；optimaloperation风能是可再生的清洁能源，在节能减排和经济时序神经网络法预测风速。社会可持续发展中承担着重要的角色。然而，风能本文利用随机规划理论描述水

5、风电联合运行，是间歇性能源，直接导致风电场输出功率具有很强将风电场的输出功率用随机变量来表示，采用随机的随机特性¨】，给电力系统运行带来了困难。模拟技术处理机会约束的方法进行求解，使水风电水风电联合运行是减小风电随机波动对电力系联合运行更加切实可行。统不利影响的有效途径。但是，现有的文献一般是1风电场输出功率概率分布根据风速预测，把每一个优化时段的风电场输出功率看成是确定量【2。]，显然，传统的水风电联合运行为了计算风电场的输出功率，就必须测出与风模型的约束条件一般都没有采用随机变量，因此，机轮毂高度相同位置的风速。通过统计大量实测数风速预测的精度直接影响到优化结果。为了提高风

6、据表，很大部分区域风速的变化规律具有随机电利用率和发电效益，有必要研究风速对水风电联性，并近似符合Weibul1分布，概率分布函数为合运行的影响。针对风速及风电场输出功率的随机性，一些学c，=(詈]一exp[一(詈]]者采用不同的处理方法。文献[4．5】采用随机模拟技术处理风速的随机特性。文献[6]采用时间序列法、式中，参数C反映的是所描述地区的年平均风速大湖南省教育厅科学研究项目(10A015)2013．{#~r4电技术J29研究与开发小。k表示形状系数，取值范围在1．8～2-3之间，1)水电厂出力约束一般情况下取k=-2。mi≤尸H≤(4)因此，风电场输出功率与风速关系表示

7、如下：式中，PHmin、PH分别为水电站最小出力和最大出力。0U≤Uci,“≥／Ac02)水库库容约束i≤≤(5)Pw．≤“≤(2)UR一“ci式中，i、分别为水电站最小库容和最大库Pwr“≥／AR容。3)电力平衡约束式中，P表示额定输出功率；甜。。表示切出风速；“R表示额定风速；U。i表示切入风速；tA表示位于与{EDAY~≥Di—Pwf，i=l，2，⋯，n}≥(6)风机轮毂相同高度位置的风速。式中，J[)f为第i天系统需求，P为第i天风电场输2考虑机会约束的水风电联合优化运行出功率，为给