考慮新能源發(fā)電不確定性的智能配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度研究.pdf

1、以風(fēng)電、光伏發(fā)電為代表的新能源發(fā)電技術(shù)由于具有清潔、低碳、可再生等優(yōu)點(diǎn)，為開展節(jié)能減排提供了強(qiáng)大的支撐。小容量、分布式接入是新能源發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的一種有效形式。一方面，新能源發(fā)電可以提高配電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和降低污染物排放，給配電網(wǎng)運(yùn)行帶來積極效果;另一方面，一些情況會(huì)增加配網(wǎng)線路損耗和帶來節(jié)點(diǎn)過電壓等安全問題，影響新能源電源的利用率。因此，需要采取合理的調(diào)度策略以降低負(fù)面影響。
　　基于此，本文立足于智能配電網(wǎng)分布式發(fā)電調(diào)度管理需求

2、，依次考慮新能源發(fā)電的概率特性和區(qū)間特性，從配電網(wǎng)隨機(jī)調(diào)度、區(qū)間調(diào)度、混合型調(diào)度等三個(gè)方面對(duì)智能配電網(wǎng)運(yùn)行調(diào)度開展了比較深入的研究，具體工作如下:
　　提出了一種基于機(jī)會(huì)規(guī)劃理論的配電網(wǎng)多目標(biāo)隨機(jī)調(diào)度方法。該方法考慮正態(tài)分布的風(fēng)力發(fā)電，以網(wǎng)損期望值和N-1故障下運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)為目標(biāo)，可以保證線路視在功率潮流、節(jié)點(diǎn)電壓幅值、平衡節(jié)點(diǎn)功率等約束至少以預(yù)設(shè)概率水平得到滿足，因此運(yùn)行調(diào)度人員可以通過預(yù)設(shè)概率水平對(duì)配電網(wǎng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性進(jìn)行權(quán)

3、衡取舍。采用基于兩點(diǎn)估計(jì)法的概率潮流算法和多目標(biāo)群搜索算法，實(shí)現(xiàn)了該多目標(biāo)隨機(jī)調(diào)度問題的求解。
　　提出了一種基于運(yùn)行魯棒性的配電網(wǎng)隨機(jī)調(diào)度方法。該配電網(wǎng)隨機(jī)調(diào)度方法通過一種改進(jìn)兩點(diǎn)估計(jì)法，確保有限概率信息條件下運(yùn)行調(diào)度方案對(duì)分布式新能源發(fā)電等不確定性因素具有很高的“免疫性”，即盡可能保證分布式新能源發(fā)電的變化不產(chǎn)生配電網(wǎng)安全約束越限，因此運(yùn)行調(diào)度方案具有很高的運(yùn)行魯棒性。此外，該方法要求網(wǎng)損標(biāo)準(zhǔn)差與期望的比值必須滿足一定限值，因

4、此，運(yùn)行人員可以通過該方法控制網(wǎng)損的分散范圍。
　　提出了一種基于兩階段隨機(jī)規(guī)劃的配電網(wǎng)隨機(jī)調(diào)度方法，用于解決前述研究無法考慮風(fēng)電實(shí)際值和風(fēng)電調(diào)度值之間偏差給配電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和安全性的影響。該方法將配電網(wǎng)調(diào)度劃分兩階段:第一階段和第二階段。在第一階段，運(yùn)行人員在未知風(fēng)電實(shí)際值的情況下開展風(fēng)電調(diào)度;進(jìn)入第二階段，運(yùn)行人員掌握了風(fēng)電實(shí)際值，據(jù)此進(jìn)一步評(píng)估風(fēng)電實(shí)際值和風(fēng)電調(diào)度值之間偏差可能導(dǎo)致的棄風(fēng)成本、備用成本、運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)等“追索成本”

5、，并將其與風(fēng)電調(diào)度成本一起綜合考慮作為評(píng)估調(diào)度方案的依據(jù)。仿真結(jié)果表明，該隨機(jī)調(diào)度方法可以以較小的成本代價(jià)提升配電網(wǎng)的安全水平，有效的減少系統(tǒng)安全約束的確定性越限和接近越限個(gè)數(shù)。
　　提出了一種基于機(jī)會(huì)規(guī)劃和運(yùn)行魯棒性的配電網(wǎng)不確定性調(diào)度方法，用于同時(shí)考慮正態(tài)分布的節(jié)點(diǎn)負(fù)荷和區(qū)間分布的分布式新能源發(fā)電。首先基于節(jié)點(diǎn)負(fù)荷正態(tài)分布和分布式可再生新能源發(fā)電的區(qū)間分布，分別推導(dǎo)了平衡節(jié)點(diǎn)有功功率和無功功率、節(jié)點(diǎn)電壓的機(jī)會(huì)約束解析表達(dá)式和線

6、路視在功率的魯棒約束解析表達(dá)式。在基礎(chǔ)上，依托前述機(jī)會(huì)約束和魯棒約束，提出了以預(yù)測場景（可再生新能源發(fā)電和負(fù)荷取預(yù)測值）的線路損耗為目標(biāo)函數(shù)的不確定性調(diào)度方法。因此，該方法可以在優(yōu)化預(yù)測場景網(wǎng)損的同時(shí)，保證線路視在功率潮流具有魯棒性，節(jié)點(diǎn)電壓和平衡節(jié)點(diǎn)功率能夠至少以某一概率水平得到滿足。
　　提出了一種基于區(qū)間優(yōu)化的配電網(wǎng)區(qū)間調(diào)度方法，用于同時(shí)考慮節(jié)點(diǎn)負(fù)荷和分布式新能源發(fā)電的區(qū)間分布，以及線路電流限值等運(yùn)行參數(shù)的不確定性。該方法以

7、網(wǎng)損區(qū)間數(shù)為優(yōu)化目標(biāo)，將線路電流、節(jié)點(diǎn)電壓、供電點(diǎn)功率等運(yùn)行約束處理為區(qū)間約束，因此能夠很好的反映實(shí)際配電網(wǎng)運(yùn)行中存在的數(shù)據(jù)不足、參數(shù)不夠精確等問題。將前述區(qū)間調(diào)度問題轉(zhuǎn)化為確定性調(diào)度問題，通過區(qū)間潮流算法和改進(jìn)群搜索算法實(shí)現(xiàn)了該區(qū)間調(diào)度問題的求解。
　　本文針對(duì)智能配電網(wǎng)小時(shí)級(jí)不確定性調(diào)度，提出了分別適用于不同的可再生新能源發(fā)電不確定性信息（譬如概率信息和區(qū)間分布信息）的不確定調(diào)度方法，在智能配電網(wǎng)小時(shí)級(jí)不確定性調(diào)度領(lǐng)域具有比較