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目前,我国电力市场尚不成熟,“三公”调度仍然是国内最普遍的发电调度模式。其基本要求是在满足电力电量平衡和各种约束条件下,以各电厂年度合同电量完成进度尽可能相近为目标,安排全年发电计划。同时,为了保证年度合同电量签订的公平性,维护各电厂的利益,各机组按照机组容量平均分配发电利用小时。这种调度模式不考虑各机组能耗和排污等方面的差异,导致资源的浪费和环境的污染。随着资源和环境问题的日益重视,风电并网和节能减排势在必行。因而调度计划必须统筹兼顾节能、环保、公平、安全以及风电消纳等多个因素,做出最优决策。另一方面,为了应对机组、风电和负荷存在的不确定性,常规机组必须预留一定的备用容量,以保证电力系统的可靠运行。一般,预留备用容量越大,系统可靠性越高,失负荷的期望成本越小。但是随着备用容量的增加,系统备用成本增加,经济性降低。因此,确定最优备用,对电力系统的经济运行具有重要意义。根据不同的调度原则,可以建立不同的优化调度模式。经济调度模式是以总发电成本或能耗量最小为优化目标;环境经济调度模式则兼顾调度计划的经济性和环保性,以包含发电成本和环保成本的总成本最小化为优化目标;而我国目前普遍实行的“三公”调度模式,是以各电厂年度合同电量完成进度的偏差最小为优化目标。实际调度计划必须综合考虑经济性、环保性和公平性等多个目标,做出最优决策。但是,经济性、环保性、公平性等目标相互冲突,不可能同时达到最优,因此必须对各目标权衡取舍。为了便于比较分析,必须对各调度计划在经济性、可靠性和环保性等方面进行量化评价。基于以上背景,本文主要进行了一下研究工作:(1)利用二参数Weibull分布,建立了风速变化的概率模型;然后应用模糊理论,建立了综合考虑煤耗量、污染物排放量和“三公”调度原则的多目标模糊优化模型,并且研究了大规模非线性混合整数规划问题的求解方法,即通过加权系数法和分段线性化处理,将多目标优化问题转化为混合整数线性规划问题(MILP),再利用高效的优化软件CPLEX求解。(2)假定风电和负荷预测误差服从均值为零的高斯分布,并且采用两状态马尔科夫模型描述机组的运行状态,进而推导出含风电场电力系统电量不足期望值EENS的计算式。据此建立了包括发电成本、失负荷期望成本和备用成本的有功备用协调优化调度模型,求解经济效益最大化的备用容量。(3)利用LOLE、EENS、LOLP、线路越限概率、电量完成率基尼系数、污染物排放量、总发电成本等指标,建立了含风电场电力系统中长期与日前多时空优化调度的评价指标体系,从经济性、安全性、环保性、公平性等多个角度,量化分析评价不同调度模式对系统的影响与效益。(4)研究了含风电场电力系统中长期与日前多时空优化调度的综合评价方法,建立了基于熵权的二级模糊综合评价模型,综合评价不同调度计划的优劣。