论文部分内容阅读
在大规模风电广泛接入电力系统的趋势下,电力系统调度模式中的发电与用电环节正发生深刻的变化,一方面具备不确定性的发电单元接入输电侧与配电侧,导致输配电网调度策略的关联性增强,跨层交互的调度形式开始出现,另一方面大量的分布式可调度单元接入配电网末端,形成具备自主调控能力的局域微电网,局域微电网的自主调控特性改变了配电网单向垂直式调度格局,各相邻局域微电网之间的交互会越来越频繁。现有的电力系统网络结构和调度模式正在发生着深刻的变革,导致电力系统在优化调度、经济运行等领域面临诸多问题与挑战。
基于以上现状,依托南网科技项目《能源互联网背景下兼顾多态用能接入的电力系统建模与协调控制技术前期研究》开展了本文研究工作。具体包括:区域电网多层联动调度框架、局域微电网自治调度策略与区域电网多层联动优化调度策略,局域微电网鲁棒优化模型、区域电网多层联动调度优化模型及其仿真等内容。主要结论如下:
(1)提出了基于分层递阶管理模式的区域电网多层联动调度框架,将高风电渗透率区域电网划分成“输-配-微”三层既考虑层间交互又兼顾层内自治的电能管理体系,解决了高风电渗透率区域电网中多种新能源电力集中与分散接入、各个微电网间解耦连接、分层分区的网架和就地消纳相结合的多层联动调度结构问题。
(2)在分层递阶调度框架下,提出了基于鲁棒优化的局域微电网自治调度策略与基于目标级联(analytical target cascading algorithm,ATC)的区域电网多层联动优化调度策略,解决了高渗透率电网风力发电的不确定性对调度层内自治管理和跨层协调管理产生的调度可靠性影响问题。
(3)建立了同时响应负荷侧和电源侧功率随机波动特性的局域微电网两阶段鲁棒优化模型,解决了局域微电网中因发电出力的随机性和波动性、负载瞬时接入或解列等自治管理分析所需要的模型问题。
(4)在区域电网分层递阶调度框架下,建立了基于多目标级联法的区域电网多层联动优化调度模型,解决了区域电网输-配-微三层联合优化调度所需要的模型问题。
区域电网多层联合调度的仿真案例,证明了区域电网多层联动调度策略在提高系统新能源消纳能力和运行经济性等方面的优势。本文研究成果可为高风电渗透率区域电网多层联动调度策略的制定提供指导和借鉴,具有较高理论与应用价值。
基于以上现状,依托南网科技项目《能源互联网背景下兼顾多态用能接入的电力系统建模与协调控制技术前期研究》开展了本文研究工作。具体包括:区域电网多层联动调度框架、局域微电网自治调度策略与区域电网多层联动优化调度策略,局域微电网鲁棒优化模型、区域电网多层联动调度优化模型及其仿真等内容。主要结论如下:
(1)提出了基于分层递阶管理模式的区域电网多层联动调度框架,将高风电渗透率区域电网划分成“输-配-微”三层既考虑层间交互又兼顾层内自治的电能管理体系,解决了高风电渗透率区域电网中多种新能源电力集中与分散接入、各个微电网间解耦连接、分层分区的网架和就地消纳相结合的多层联动调度结构问题。
(2)在分层递阶调度框架下,提出了基于鲁棒优化的局域微电网自治调度策略与基于目标级联(analytical target cascading algorithm,ATC)的区域电网多层联动优化调度策略,解决了高渗透率电网风力发电的不确定性对调度层内自治管理和跨层协调管理产生的调度可靠性影响问题。
(3)建立了同时响应负荷侧和电源侧功率随机波动特性的局域微电网两阶段鲁棒优化模型,解决了局域微电网中因发电出力的随机性和波动性、负载瞬时接入或解列等自治管理分析所需要的模型问题。
(4)在区域电网分层递阶调度框架下,建立了基于多目标级联法的区域电网多层联动优化调度模型,解决了区域电网输-配-微三层联合优化调度所需要的模型问题。
区域电网多层联合调度的仿真案例,证明了区域电网多层联动调度策略在提高系统新能源消纳能力和运行经济性等方面的优势。本文研究成果可为高风电渗透率区域电网多层联动调度策略的制定提供指导和借鉴,具有较高理论与应用价值。