系统安全运行约束下的环境经济调度

【摘要】：随着能源与环境问题的日趋严重,新能源发电得到了长足的发展。风能作为一种新型的可再生清洁能源,已被国家列为绿色能源产业的重点发展项目。然而,风电的随机性和间歇性特点给系统的调度带来了挑战。因此,研究含风电并网的环境经济调度已成为当下的热门课题。本文研究风电并网后系统环境经济调度的建模与计算问题。针对风电预测误差引起的备用容量缺额,采用购买可中断负荷的方式进行填补,建立了考虑可中断负荷的环境经济调度模型。目标函数中考虑了机组煤耗成本、环境污染成本、阀点效应能耗成本和可中断负荷补偿成本。针对风电的不确定性,在风速服从双参数的威布尔(weibull)分布的假设条件下,采用风速-风能转化曲线和蒙特卡罗方法预测风电的出力。针对直流潮流,运用条件风险价值(CVaR)方法刻画各支路负载率不满足安全运行的概率,从而构建了系统安全运行约束下的单时段环境经济调度模型。进而,将单时段的环境经济调度问题推广到多时段,结合机组的爬坡约束,建立了系统安全运行约束下的多时段环境经济调度模型。本文建立的环境经济调度模型与随机优化问题,采用罚函数方法、光滑化技术和样本平均方法相结合一类新的光滑化罚样本平均算法进行求解。首先对模型进行罚函数处理,使其变为无不等式约束的优化问题；进而基于样本平均方法计算模型中的期望值,针对模型的不连续特性,采用光滑化技术进行处理,使其连续可导。以IEEE30节点系统对本文所提出的模型进行仿真分析,分析了在不同风险约束、不同置信水平、风电并网前后、阀点效应、可中断负荷补偿成本和不同风电预测误差对调度结果的影响,验证了模型与算法的合理性。
【关键词】：风力发电 经济调度 条件风险价值(CVaR) 随机优化光滑化方法
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM73