一种含风电电力系统的日前发电计划和旋转备用决策模型.pdf

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1、第34卷第5期电力自动化设备Vo1．34No．52014年5月ElectricPowerAutomationEquipmentMav2014国一种含风电电力系统的日前发电计划和旋转备用决策模型赵晋泉，唐洁，罗卫华，赵军(1．河海大学教育部可再生能源发电技术研究中心．江苏南京2100982．辽宁省电力有限公司调度控制中心．辽宁沈阳110006)摘要：提出了一种新的大规模风电并网后日前发电计划和旋转备用决策模型利用风电和负荷2种随机因素的概率密度函数估算系统的停电损失和弃风损失．并将它们作为风险成本计入发电成

2、本目标函数中．在充分满足机组爬坡和系统安全等约束的前提下．同时求解每台常规机组的日前出力和正负旋转备用量。采用优先列表法和基于最小边际成本法的经济调度算法对模型进行求解。算例分析结果表明．所提模型和方法是有效的。关键词：风电；旋转备用：备用分配：弃风损失；停电；模型中图分类号：TM73；TM614文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1006—6047．2014．05．0030引言研究了在总备用确定的情况下对备用在不同煤耗机组间的最优分配问题。总之．上述文献均未能同时风能是可再生能源的重要组

3、成部分．积极发展风决策出系统总备用需求及每台机组承担的备用容力发电对改善能源结构、促进节能减排、改善生态环量而在含风电电力系统的备用决策中．同时决策境具有重要意义。然而．风电由于受自然因素的影出系统的总备用需求和总备用在不同煤耗机组的经响．具有强烈的间歇性和随机波动性[”．当前的风电济分配是非常重要的．本文将对此进行研究功率预测精度不高．大规模的风电并网会给电网的本文考虑了风速预测误差和负荷预测误差2种安全运行和经济调度带来很大影响随机因素．并将可能的失负荷和弃风作为惩罚成本计维持系统足够的旋转备用是消纳

4、大规模风电和人目标函数中．提出了一种含风电电力系统的日前发减小电网运行风险的一个重要途径同时．还必须电计划和旋转备用决策模型在消纳全部预测风考虑电力系统调度的经济性．需要合理地安排旋转电．并满足机组爬坡等约束和系统安全约束的前提备用许多学者已经对含风电的电力系统旋转备用下．求取总费用最小时的日前24时段各机组出力计设置和经济调度的相关问题进行了大量研究文划、正负旋转备用值。对含一个风电场的26机系统献『2．3]采用将风电预测出力的一定百分比作为附算例进行建模仿真．结果表明了本文模型的有效性和加旋转备用的需

5、求．但固定比例的旋转备用容易造合理性成备用不足或备用浪费的情况．不能使电力系统的1含风电电力系统中的不确定性因素经济性达到最优文献『4]以系统失负荷概率为可靠性指标来确定系统的备用需求．能确保系统在设1．1风电场的不确定模型定的可靠性水平下达到经济最优．但可靠性水平的a．风速的不确定模型设定带有很强的主观性及无法回答其是否合理。文准确的风电功率预测可减小风电对电力系统的献『5．6]将风险成本化．以燃料费用与停电损失之不利影响．研究表明．采用风速预测和风一功曲线得和最小为目标．通过备用成本和风险成本的相互牵

6、到的风电功率值比直接进行风电功率预测的准确度制自动确定系统最佳备用．但未考虑机组爬坡约束和要高_9_大规模风电场地域分布广阔．根据中心极限网络约束对备用的影响以上文献只考虑了备用在定理．风速预测误差可以用正态分布表示]．实际风总量上满足系统需求．未考虑备用在不同煤耗机组之速的概率密度函数为：间的分配及所安排的备用是否完全可用文献『7．8])e训【2收稿日期：2013—11—08：修回日期：2014—03—18基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)项目(201IAA05．其中，为实际风速；为风速的标

7、准差；为风速预112)：国家自然科学基金资助项目(51077042)：高等学校博士测值。学科点专项科研基金资助项目(20120094110008)b．风功率的不确定模型projectsupposedbytheNationalHighTechnologyResearchandDevelopmentProgramofChina(863Program)f2O1lAA05一不同类型风机的风能输入与输出之间的关系不U2)．theN~ionalNaturalScienceFoundationofChina同．本文使用

8、目前广泛应用的变速恒频风机模型_11]来(51O77O42)andSpecialFoundationoftheDoetoralProgramofHigherEducation(2012O094110008)描述风速和风电功率输出之间的关系：国电力自动化设备第34卷f0口≤i￡>routl，产J△．(Z)dZ=J△(z)d(7)Pw={口+by'／)in<≤N(2)Ru+Z<0⋯I尸NN<≤rout其中，△：一(Z+R)为功率缺