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电力系统保护与控制 2013年第4期41卷 148-155页

作者：薛志英周明李庚银新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206

大规模风电接入给电力系统运行带来很大不确定性,增加了系统发电调度和备用决策的难度。深入分析了大规模风电接入电力系统备用决策的影响因素。在传统确定性决策方法的基础上,重点梳理和对比计及风电影响的概率性决策方法,指出各类方... 详细信息

大规模风电接入给电力系统运行带来很大不确定性,增加了系统发电调度和备用决策的难度。深入分析了大规模风电接入电力系统备用决策的影响因素。在传统确定性决策方法的基础上,重点梳理和对比计及风电影响的概率性决策方法,指出各类方法的特点及可能存在的问题。从电源侧和需求侧两个方面深入探讨了大规模风电接入电力系统的备用配置问题,指出风、火等多电源打捆和电动汽车等储能设备以及其他技术在解决备用配置问题中的应用潜力。综合大规模风电接入对电力系统生产、运行以及消费环节的影响,对传统的电力系统备用的概念进行了扩展。

关键词：风电备用决策备用配置可靠性概率性方法

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机组组合和备用决策联合优化问题研究

机组组合和备用决策联合优化问题研究

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作者：李建钊华南理工大学

学位级别：硕士

当前,能源紧缺和环境污染问题日益加重,发展可再生能源已成为世界各国的首选目标。近年来,我国可再生能源的装机容量在电网中的占比逐年攀升,高比例可再生能源并网发电已成为我国能源发展战略的必然趋势。大规模可再生能源并网发电,一... 详细信息

当前,能源紧缺和环境污染问题日益加重,发展可再生能源已成为世界各国的首选目标。近年来,我国可再生能源的装机容量在电网中的占比逐年攀升,高比例可再生能源并网发电已成为我国能源发展战略的必然趋势。大规模可再生能源并网发电,一方面能有效缓解能源短缺和改善气候环境问题,另一方面其出力不确定性给电力系统的优化调度带来巨大的挑战。在此背景下,传统确定性动态经济调度已不再适用,亟需新的优化调度方法。为了实现高比例可再生能源的完全消纳和系统各电源的优化控制,本文针对考虑不确定因素的电网机组组合和备用决策优化调度问题展开研究,主要工作如下:(1)提出了基于场景分析和条件风险价值的日前机组组合和备用联合优化调度模型。利用多场景技术模拟系统系统负荷和可再生能源出力的不确定性,通过风电随机出力和负荷预测的预想场景和误差场景分析系统发电和备用需求,并针对系统内可再生出力和负荷的波动性,引入条件风险价值(conditional value-at-risk,CVa R)理论,量化其不确定性对系统调度运行时产生的风险。综合考虑系统机组组合、备用决策和风险损失之间的平衡,得到兼顾经济性和可靠性的最优调度计划,算例分析验证了所提模型和方法的合理性和有效性。(2)引入条件风险价值理论建立了综合考虑核电与储能的多类型电源机组组合与备用联合优化模型。引入条件风险价值理论量化系统不确定性对调度运行时产生的风险,对比分析了不同调度方案对系统调度运行经济性和可靠性的影响,并分析了不同风险态度对系统调度的影响。算例结果表明,不同类型电源的机组组合和备用决策能显著提高系统运行经济性、可靠性和降低系统极端情况下的风险损失,能够满足大规模可再生能源并网的调度决策要求。(3)针对可再生能源日前功率预测精度误差较大的问题,提出了基于模型预测控制理论的日前-日内机组组合调度模型。日前优化调度,以经济性最优为目标函数,通过求解最优潮流得到日前机组启停计划和发电计划,并将日前优化调度结果作为参考值下发。为应对系统不确定性,日内优化调度以相应时间段日前优化调度阶段下发的调度计划值为参考值,以修正日前优化调度结果偏差最小为目标函数,建立日内优化控制模型,并调用GAMS二次规划QCP求解器进行求解。不断修正日前调度计划值,实现电网内可再生能源的充分消纳。

关键词：场景分析机组组合备用决策条件风险价值模型预测控制协调优化

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考虑CVaR的机组组合和多场景备用决策联合优化

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南方能源建设 2021年第4期8卷 50-65页

作者：李建钊谢敏李舒佳林盛振黄彬彬华南理工大学电力学院广州510640

[目的]为提高可再生能源消纳水平以及衡量其出力不确定性带来的风险,该文以特性各异电源互补协调调度作为提升系统运行经济性和促进可再生能源消纳的手段,并针对系统内可再生出力和负荷的波动性,引入条件风险价值(conditional value-at-... 详细信息

[目的]为提高可再生能源消纳水平以及衡量其出力不确定性带来的风险,该文以特性各异电源互补协调调度作为提升系统运行经济性和促进可再生能源消纳的手段,并针对系统内可再生出力和负荷的波动性,引入条件风险价值(conditional value-at-risk,CVaR)理论,量化其不确定性对系统调度运行时产生的风险。[方法]利用多场景技术模拟系统不确定性,建立考虑条件风险价值(CVaR)的机组组合和多场景备用决策联合优化模型,将风险水平限制在可接受的前提下,追求系统运行成本最小。最后在通用代数建模系统(the general algebraic modeling system,GAMS)平台上编程,并调用混合整数线性规划CPLEX求解器进行求解。[结果]仿真计算表明,不同类型电源的机组组合和备用决策能有效提高系统运行经济性、可靠性和可再生能源消纳水平。[结论]基于改进IEEE 24和某省实际电网的算例分析验证了所提模型和方法的合理性和有效性。

关键词：协调优化多场景分析机组组合备用决策条件风险价值

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大规模风电接入系统爬坡风险决策研究

大规模风电接入系统爬坡风险决策研究

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作者：孔亚伟山东大学

学位级别：硕士

由于我国风电接入规模的增大,高集中度并网的特点增加了风电功率的波动性和不确定性,增加了电网运行风险。当极端气象事件(如热带气旋、龙卷风、爆发性温带气旋、强对流天气等)发生时,因为安全原因,风电机组会自动地减速或停止,使得风... 详细信息

由于我国风电接入规模的增大,高集中度并网的特点增加了风电功率的波动性和不确定性,增加了电网运行风险。当极端气象事件(如热带气旋、龙卷风、爆发性温带气旋、强对流天气等)发生时,因为安全原因,风电机组会自动地减速或停止,使得风电场输出功率在短时间内出现大幅度波动,比如功率快速增加或者快速降低,即发生风电功率爬坡事件,这会给电网带来巨大冲击和运行风险,严重威胁电力系统的安全运行。因此,本文对风电爬坡事件给电力系统带来的危害从风险预测、风险评估以及风险决策三个方面进行了系统的研究。首先,提出了风电功率爬坡事件的识别与检测方法。采用小波-BP神经网络的方法充分考虑影响风电出力的多种气象因素对风功率进行确定的单点值预测,并且在算例中对比分析了基于小波-BP神经网络的方法与基于BP神经网络的方法在预测精度上的差别;然后,根据上述得到的确定预测结果,按照划分好的功率区段对结果进行处理,采用非参数核密度估计技术得到风电功率预测误差的概率区间分布,从而得到满足一定置信度的风功率的预测区间,实现风电功率的概率区间预测;接下来,选取合适的风电功率爬坡事件的定义方法,从所得到的概率区间预测结果中识别出风电功率爬坡事件。其次,建立了基于前景理论的风电功率爬坡事件风险评估模型。受自然条件的影响,风电出力具有不确定性,有别于传统的风电出力的随机性,风电功率爬坡事件一般由极端气象条件引起,其发生概率小,但是一旦发生将引发系统失负荷、频率不稳,甚至导致系统解列,产生严重的后果。针对这一问题,首先建立了风电爬坡事件的模型,结合爬坡事件的特点,引入前景理论,建立了基于前景理论的风险评价指标,最后给出了风险评估的流程。通过算例分析,所提的风险指标可以比较好地凸显小概率高风险的爬坡事件,与传统的评估方法相比,所提方法可以充分考虑到系统决策人员对严重风险的规避态度,对系统运行人员的决策制定具有重要意义。最后,建立了解决风电接入系统爬坡风险备用决策的模型,在传统的备用决策模型的基础上,考虑了因为正负爬坡事件所造成风险成本,包括失负荷损失成本和弃风成本,同时在约束条件中也计及了风险约束,从而所得到的应对风电功率爬坡事件的备用决策可以兼顾可靠性和经济性。在算例中分析了当发生风电爬坡事件时,系统备用成本和失负荷损失成本的不同会对系统调度决策所产生的影响,同时分析了不同的爬坡场景对备用决策的影响。

关键词：风电爬坡事件短期风电预测风险评估前景理论备用决策

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