考慮大規(guī)模風(fēng)電接入的輸電網(wǎng)規(guī)劃方法研究.pdf

1、大規(guī)模風(fēng)電集群接入已成為我國風(fēng)電開發(fā)的主要模式。隨著風(fēng)電并網(wǎng)容量逐漸增長，大規(guī)模風(fēng)電所具有的隨機(jī)性、間歇性和集群出力相關(guān)性必將會給電力系統(tǒng)注入更多的復(fù)雜不確定性。復(fù)雜不確定性因素所具有的隨機(jī)模糊特性不僅影響系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定，還將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的潮流分布等，使電網(wǎng)規(guī)劃工作面臨一系列新的挑戰(zhàn)。本文從大規(guī)模風(fēng)電集群出力特性方面著手，建立了分析復(fù)雜不確定性因素隨機(jī)模糊特性的云模型，進(jìn)而結(jié)合大規(guī)模風(fēng)電出力相關(guān)性對考慮風(fēng)電接入的輸電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃

2、、考慮風(fēng)電全成本的輸電網(wǎng)規(guī)劃、考慮風(fēng)電可用輸電能力的輸電網(wǎng)規(guī)劃、考慮風(fēng)電接入的輸電網(wǎng)多階段風(fēng)險規(guī)劃等方面展開了研究，最后利用基于多準(zhǔn)則妥協(xié)解排序 VIKOR理論的輸電網(wǎng)規(guī)劃評估方法對規(guī)劃方案進(jìn)行了綜合評價。本文取得的主要成果如下：
　?。?）建立了大規(guī)模風(fēng)電接入背景下電網(wǎng)規(guī)劃中各主要不確定性因素的云模型。重點(diǎn)分析了基于ARIMA-GARCH模型的風(fēng)電場出力波動性和基于三元R藤正態(tài)Pair Copula模型的多維風(fēng)電場群出力相關(guān)性，

3、并在此基礎(chǔ)上引入云理論，建立以期望、熵和超熵為云數(shù)字特征的風(fēng)電場出力云模型，實(shí)現(xiàn)對大規(guī)模風(fēng)電集群出力的隨機(jī)模糊特性的合理描述和處理。
　?。?）建立了考慮大規(guī)模風(fēng)電接入的輸電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃模型。在規(guī)劃期內(nèi)火電、水電、核電等常規(guī)機(jī)組的規(guī)劃確定的前提下，分析系統(tǒng)的調(diào)峰調(diào)頻能力，同時通過結(jié)合風(fēng)電場規(guī)劃和電網(wǎng)規(guī)劃的耦合關(guān)系，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)大規(guī)模風(fēng)電規(guī)劃和輸電網(wǎng)擴(kuò)展規(guī)劃，并基于云理論建立以電網(wǎng)線路投資成本、風(fēng)電機(jī)組建設(shè)成本和常規(guī)機(jī)組排污影子成本為目標(biāo)

4、函數(shù)的輸電網(wǎng)協(xié)調(diào)規(guī)劃模型；利用分解協(xié)調(diào)方法，將規(guī)劃模型分解為主問題和子問題規(guī)劃模型，從規(guī)劃的角度確保風(fēng)電調(diào)峰調(diào)頻層面的靈活消納。
　　（3）建立了考慮風(fēng)電全成本的多目標(biāo)輸電網(wǎng)靈活規(guī)劃模型。從靜態(tài)成本、動態(tài)成本和生態(tài)成本角度提出全成本計算方法，構(gòu)建由線路投資成本、網(wǎng)損費(fèi)用、缺電成本和基于影子價格的風(fēng)電環(huán)境效益組成的全成本的分析框架，并利用云理論全面地考慮未來規(guī)劃水平年各種不確定性因素隨機(jī)模糊特性的影響，建立考慮風(fēng)電全成本的柔性約束輸

5、電網(wǎng)規(guī)劃模型，保證系統(tǒng)在復(fù)雜不確定性情形下經(jīng)濟(jì)可靠運(yùn)行。
　?。?）建立了考慮風(fēng)電可用輸電能力的多目標(biāo)輸電網(wǎng)靈活規(guī)劃模型。從輸電網(wǎng)規(guī)劃層面研究電網(wǎng)最大風(fēng)電可用輸電能力，防止輸電容量不足而造成的棄風(fēng)。以充分利用電網(wǎng)線路的可用傳輸裕度為基本原則建立風(fēng)電可用輸電能力的計算模型，并基于此建立以線路投資成本和風(fēng)電可用輸電能力指標(biāo)云數(shù)字特征為目標(biāo)的柔性約束規(guī)劃模型，提高輸電網(wǎng)風(fēng)電可用傳輸裕度，使規(guī)劃方案能夠更好地適應(yīng)計及棄風(fēng)問題的未來電網(wǎng)不確

6、定環(huán)境。
　　（5）建立了考慮風(fēng)電接入的輸電網(wǎng)多目標(biāo)多階段風(fēng)險規(guī)劃模型。基于風(fēng)險評估理論和云理論定義輸電投資收益的CVaR值的期望、熵和超熵概念并研究其優(yōu)化算法，在此基礎(chǔ)上，以線路投資成本、輸電投資收益的CVaR指標(biāo)云數(shù)字特征為目標(biāo)，建立多目標(biāo)多階段的柔性約束規(guī)劃模型，確保各階段規(guī)劃方案滿足大規(guī)模風(fēng)電接入、負(fù)荷增長以及降低風(fēng)險水平的要求。
　?。?）提出考慮風(fēng)電接入的電網(wǎng)規(guī)劃方案評估方法。結(jié)合最小切負(fù)荷費(fèi)用悲觀值、風(fēng)電可用輸