考慮風(fēng)電不規(guī)則概率分布的機(jī)組組合問(wèn)題研究.pdf

1、風(fēng)電作為一種儲(chǔ)量豐富的清潔能源，其在電網(wǎng)中所占比重正迅速增長(zhǎng)。但風(fēng)電的隨機(jī)性、波動(dòng)性等特點(diǎn)給風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。目前風(fēng)電出力預(yù)測(cè)精度較低、波動(dòng)區(qū)間較大。而目前電網(wǎng)中以火電為主、柔性調(diào)節(jié)資源不足，導(dǎo)致電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力有限。當(dāng)風(fēng)電出力處于峰值時(shí)，為保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，電網(wǎng)將被迫“棄風(fēng)限電”。此時(shí)風(fēng)電場(chǎng)將通過(guò)主動(dòng)控制限制自身出力水平，風(fēng)電出力概率分布將表現(xiàn)為不規(guī)則形式。機(jī)組組合(Unit Commitment，UC)問(wèn)題作為電力系統(tǒng)研

2、究的基礎(chǔ)問(wèn)題之一，隨著電網(wǎng)不確定性因素增多，其決策也趨于復(fù)雜化。在這一背景下，研究基于風(fēng)電出力不規(guī)則概率分布下的UC問(wèn)題有效建模方式及高效求解算法具有重要的理論意義和實(shí)際價(jià)值。本文主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:
　　1.本文首先在風(fēng)電傳統(tǒng)概率分布模型的基礎(chǔ)上，考慮風(fēng)電場(chǎng)被迫參與“棄風(fēng)限電”對(duì)風(fēng)電出力概率分布模型的影響，建立了計(jì)及風(fēng)電主動(dòng)控制能力的風(fēng)電出力概率分布模型，該分布模型呈不規(guī)則形式。
　　2.基于場(chǎng)景法建立風(fēng)電出力不規(guī)則概

3、率分布下的UC數(shù)學(xué)模型時(shí)，可靠的場(chǎng)景集是場(chǎng)景法UC模型決策結(jié)果精度的重要保障，現(xiàn)有場(chǎng)景生成方法中關(guān)于單風(fēng)場(chǎng)場(chǎng)景生成方法居多，多風(fēng)場(chǎng)場(chǎng)景生成方法比較有限。本文綜合分析了現(xiàn)有多風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)景生成方法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了一種新的多風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)景生成方法。
　　3.基于場(chǎng)景法建立了考慮風(fēng)電出力不規(guī)則概率分布的UC數(shù)學(xué)模型，該模型中包含一個(gè)風(fēng)電出力計(jì)算場(chǎng)景和若干風(fēng)電出力誤差場(chǎng)景，兩類場(chǎng)景下，常規(guī)機(jī)組保持相同啟停狀態(tài)。并基于Benders分解(Bende

4、rs Decomposition，BD)算法將原UC模型分解成三個(gè)子問(wèn)題:機(jī)組組合主問(wèn)題、風(fēng)電場(chǎng)景子問(wèn)題及安全約束子問(wèn)題，建立了與之等效的BD-UC模型。然后通過(guò)分析風(fēng)電出力計(jì)算場(chǎng)景對(duì)UC模型的影響，提出了一種風(fēng)電出力不規(guī)則概率分布下的計(jì)算場(chǎng)景選取方式。
　　4.綜合分析了影響B(tài)D算法求解效率的主要因素，針對(duì)BD算法存在的問(wèn)題，本文提出了兩點(diǎn)優(yōu)化措施:風(fēng)電場(chǎng)景子問(wèn)題迭代順序優(yōu)化、場(chǎng)景子問(wèn)題規(guī)模優(yōu)化。前者可以有效減少BD算法的迭代次