考慮網(wǎng)絡(luò)約束的源-荷備用優(yōu)化配置模型與方法.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)的潮流的增長(zhǎng)和不確定性的增強(qiáng)，輸電阻塞的風(fēng)險(xiǎn)不斷增大，對(duì)備用傳輸?shù)挠绊懭找嫱怀?，備用配置必須考慮備用容量與網(wǎng)絡(luò)傳輸容量之間的協(xié)調(diào);另一方面，隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，負(fù)荷側(cè)管理手段日益豐富，可控負(fù)荷成為重要的容量資源，備用配置必須考慮源-荷雙側(cè)備用的協(xié)同。深入研究備用容量與網(wǎng)絡(luò)傳輸容量的協(xié)調(diào)機(jī)制，提高發(fā)電側(cè)與負(fù)荷側(cè)備用資源的協(xié)同水平，對(duì)提高電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行能力，保障電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性具有重要意義。
　　本文的工作圍繞旋轉(zhuǎn)

2、事故備用的優(yōu)化配置展開(kāi)，旨在建立考慮網(wǎng)絡(luò)約束和負(fù)荷側(cè)備用的備用優(yōu)化配置的模型與算法。首先，基于備用的成本與價(jià)值分析，闡明網(wǎng)絡(luò)約束下備用最優(yōu)配置的原理;之后簡(jiǎn)化考慮負(fù)荷側(cè)備用，構(gòu)建了基于成本-價(jià)值分解的備用配置模型與方法;最后強(qiáng)調(diào)負(fù)荷側(cè)備用的特性，提出了源-荷備用的協(xié)同優(yōu)化配置方法，并建立了源-網(wǎng)-荷備用的協(xié)同優(yōu)化模型，分析了網(wǎng)-荷備用的協(xié)同機(jī)制。
　　備用配置要兼顧系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性與可靠性，其本質(zhì)是備用成本與價(jià)值的協(xié)調(diào)，建立備用成本與

3、價(jià)值的評(píng)估體系，分析備用最優(yōu)配置的原理，是優(yōu)化備用配置的基礎(chǔ)。本文分析了備用的成本及其構(gòu)成、備用的價(jià)值及其影響因素，通過(guò)對(duì)成本與價(jià)值的邊際分析，借助Lagrange乘子，建立了備用的供給與需求模型，在備用的供給模型中，考慮了由于電能與備用的耦合產(chǎn)生的機(jī)會(huì)成本，在備用的需求模型中，綜合考慮了網(wǎng)絡(luò)約束、事故狀態(tài)概率和非自愿切負(fù)荷，完整地包含了備用成本與價(jià)值的各個(gè)方面。本文分別從經(jīng)濟(jì)學(xué)和數(shù)學(xué)的角度，論證了供需平衡是備用最優(yōu)配置的必要條件，基于

4、此設(shè)計(jì)了備用配置的動(dòng)態(tài)排隊(duì)法，在經(jīng)濟(jì)調(diào)度的框架下驗(yàn)證了備用配置最優(yōu)條件的理論推導(dǎo)，同時(shí)為成本-價(jià)值分解的備用配置方法奠定了理論基礎(chǔ)。
　　備用配置需要模擬大量事故狀態(tài)下的校正控制，計(jì)算負(fù)擔(dān)大，為了兼顧計(jì)算精度與效率，本文在經(jīng)濟(jì)調(diào)度的框架下，提出基于成本-價(jià)值分解的備用配置方法體系?？紤]網(wǎng)絡(luò)約束，協(xié)調(diào)備用容量與網(wǎng)絡(luò)傳輸容量，將負(fù)荷側(cè)備用簡(jiǎn)化為負(fù)的發(fā)電容量，利用混合整數(shù)規(guī)劃對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行線性化處理，構(gòu)建備用配置的最優(yōu)化模型和確定性模型

5、。構(gòu)造基于成本-價(jià)值分解的備用配置結(jié)構(gòu)，據(jù)此結(jié)構(gòu)，分別設(shè)計(jì)了針對(duì)最優(yōu)化模型的Benders分解方法和針對(duì)確定性模型的價(jià)值判別方法，這兩種方法均已成本-價(jià)值分解的方式協(xié)調(diào)備用配置的可靠性與經(jīng)濟(jì)性，各系統(tǒng)狀態(tài)相互解耦可獨(dú)立求解，可以有效平衡計(jì)算精度與效率。
　　不同于發(fā)電側(cè)備用，考慮到可控負(fù)荷的不中斷特性及其聚合控制策略，調(diào)用負(fù)荷側(cè)備用需要計(jì)及負(fù)荷恢復(fù)的效應(yīng)，此點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)源-荷備用協(xié)同優(yōu)化的重要前提。本文在動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的框架下，提出一種