含風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)機(jī)組組合問題研究.pdf

1、隨著能源短缺和環(huán)境危機(jī)的問題越來越突出,開發(fā)清潔可再生能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石燃料發(fā)電顯得越來越迫切和重要。風(fēng)力發(fā)電清潔安全,且成本低,經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)也最明顯,在全國乃至全球得到迅速發(fā)展。然而,由于風(fēng)電具有隨機(jī)性、間歇性和不可控性,且風(fēng)電功率預(yù)測(cè)精度仍然較低,大規(guī)模風(fēng)電的接入對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃和調(diào)度帶來新的挑戰(zhàn)。本文針對(duì)含風(fēng)電場(chǎng)的電力系統(tǒng)機(jī)組組合這一問題開展了相關(guān)的模型和求解方法的研究。
　　(1)由于風(fēng)電功率是隨機(jī)變量,且風(fēng)電功率預(yù)測(cè)精度

2、仍然較低,直接采用風(fēng)電功率預(yù)測(cè)曲線進(jìn)行機(jī)組組合模型的建立雖過程簡單,但難以模擬風(fēng)電出力的變化范圍,處理過于粗糙,只能得到問題的次優(yōu)解。本文提出了基于風(fēng)電功率區(qū)間預(yù)測(cè)信息的含風(fēng)電場(chǎng)電力系統(tǒng)機(jī)組組合模型和基于場(chǎng)景法的含風(fēng)電場(chǎng)電力系統(tǒng)隨機(jī)機(jī)組組合模型。前者采用風(fēng)電功率區(qū)間預(yù)測(cè)信息來考慮風(fēng)電不確定性對(duì)系統(tǒng)備用容量的需求;后者在風(fēng)電功率區(qū)間預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上,通過一定數(shù)目的具有代表性的場(chǎng)景及其對(duì)應(yīng)的概率來模擬隨機(jī)變量的可能出力范圍,在滿足期望運(yùn)行成本最

3、小的情況下,做出最優(yōu)機(jī)組啟停決策,然后與日內(nèi)滾動(dòng)計(jì)劃配合,實(shí)現(xiàn)日前決策與實(shí)時(shí)調(diào)度的協(xié)調(diào)調(diào)度。同時(shí),提出了新的場(chǎng)景生成和減少技術(shù)。算例仿真結(jié)果顯示了本文模型的有效性和實(shí)用性。
　　(2)機(jī)組組合問題屬于二層規(guī)劃問題,是高維、非凸、非線性的混合整數(shù)優(yōu)化問題,難以求得其最優(yōu)解。對(duì)此,本文采用內(nèi)外兩層優(yōu)化方法,外層采用改進(jìn)的量子離散粒子群算法確定機(jī)組開停機(jī)狀態(tài);內(nèi)層采用原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法求解機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)既定條件下的負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配。此外,為了提高算

4、法的計(jì)算效率和解的精度,針對(duì)基本的量子離散粒子群算法,提出兩點(diǎn)改進(jìn):一是提出部分貪心變異策略,使粒子跳出局部最優(yōu)值,避免粒子早熟現(xiàn)象;二是提出新的啟發(fā)式調(diào)整規(guī)則修正越界個(gè)體,避免種群隨機(jī)性過強(qiáng)導(dǎo)致找不到可行解。
　　(3)針對(duì)節(jié)能減排政策的提出,研究兩種考慮有害氣體排放量的含風(fēng)電場(chǎng)電力系統(tǒng)機(jī)組組合模型,并提出了一種新的多目標(biāo)量子離散粒子群算法。一種模型是采用加權(quán)系數(shù)法將考慮有害氣體排放量的含風(fēng)電場(chǎng)多目標(biāo)調(diào)度問題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問題