电力市场输配电运营商协调系统运行的决策方法研究

来源 :东北电力大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ufo0101
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随着大量分布式电源(Distribution generator,DG)和可控设备参与到传统配电网中,传统配电网逐渐向主动配电网(Active distribution network,ADN)转变。此外,“中发九号”文件的发布,标志我国新一轮电力改革的启动,文件提出要逐步放开售电侧市场。配电网日益主动化、市场化,使得输配电网间的交互关系愈加紧密。配电运营商(Distribution system operator,DSO)作为配电网的管理者,具备配网管理和市场协调的双重职能。输电运营商(Transmission system operator,TSO)负责组织输电侧现货市场交易,在促进清洁能源消纳中发挥重要作用。在输配协同下进行TSO与DSO决策方法研究,可有效降低复杂大电网整体运行压力,同时调动输配侧电力市场灵活资源,以促进清洁能源消纳。本文首先对传统配电网支路潮流进行建模分析,对模型中电压、电流进行相角松弛,将其转换为Distflow模型。针对Distflow模型支路潮流等式约束非线性问题,引入二阶锥优化理论,并进行二阶锥松弛,从而将Distflow模型转化成线性二阶锥规划模型。基于上述模型,综合考虑配网灵活可控资源,以配网运行经济性为目标,构建DSO协调可控资源的决策模型,分析可控资源的协调配合对配网运行安全性的影响,该决策模型可为配网市场的开展提供技术支撑。其次,在风电参与集中现货市场交易背景下,针对中国电力市场中长期合同交易与现货交易相协调的发展模式,构建风电参与现货交易的TSO决策模型。综合考虑风电的发电能力、日前预测功率和常规机组调节能力,建立风电商和常规机组中长期合同电量分解的日分时电力合同曲线。在此基础上,通过引入能够反映风电预测误差和波动性对系统运行成本影响的风电协调因子,并将风电协调因子作为风电协调价格的设定依据,构建基于风电协调价格的TSO决策模型。该决策模型有助于实现中长期交易与现货交易的有效衔接,发挥集中式现货市场的集中协调优势以促进风电消纳。最后,提出了风电保障性消纳模型,考虑TSO和DSO主从博弈关系,构建考虑风电保障性消纳和风电协调价格的输配协同下TSO与DSO双层决策模型。其中,上层模型是DSO决策模型,下层模型是TSO决策模型。利用(Karush-Kuhn-Tucker,KKT)KKT方法表示下层TSO决策模型最优性条件,将双层决策模型转化为带均衡约束的数学规划(Mathematical program with equilibrium constraints,MPEC)单层决策模型,并对MPEC模型中互补约束条件以及目标函数中非线性变量乘积进行线性化处理。通过算例分析,验证了所提决策模型能有效调动输配侧灵活资源,发挥配网内可控资源的灵活调节作用,提升了系统对风电的接纳能力。
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