基于條件風(fēng)險價值的含風(fēng)電電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電是目前技術(shù)最成熟、最具有成本競爭力的可再生能源發(fā)電形式，風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)緩解了我國能源壓力并帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。然而風(fēng)電作為間歇性電源，其大規(guī)模并網(wǎng)勢必增加電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制難度，給系統(tǒng)運(yùn)行帶來風(fēng)險。準(zhǔn)確地量化風(fēng)電接入所帶來的影響，優(yōu)化發(fā)電與備用計(jì)劃，制定綜合考慮系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性和安全性的系統(tǒng)調(diào)度策略，成為未來高比例可再生能源接入電力系統(tǒng)所面臨的重要問題。針對這一問題，本文從風(fēng)電功率場景優(yōu)化建模和調(diào)度計(jì)劃優(yōu)化建模兩個方面進(jìn)行研究。

2、本文將含風(fēng)電電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度問題與風(fēng)險理論相結(jié)合，把條件風(fēng)險價值(Conditional Value-at-Risk，CVaR)引入系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險分析中，更為準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險及調(diào)度決策風(fēng)險態(tài)度對調(diào)度計(jì)劃制定的影響。
　　主要進(jìn)行了以下研究:
　　(1)提出了考慮風(fēng)電功率波動與預(yù)測誤差條件分布特性的場景生成及場景消減方法。風(fēng)電功率波動性與不確定性的準(zhǔn)確量化及建模分析對系統(tǒng)調(diào)度計(jì)劃的制定至關(guān)重要。本文基于歷史數(shù)據(jù)分析了風(fēng)電功

3、率波動與預(yù)測誤差在不同維度上的條件分布特性。采用考慮時序相關(guān)性的動態(tài)場景生成技術(shù)，提出了綜合考慮風(fēng)電功率波動特性和預(yù)測誤差條件分布特性的風(fēng)電功率場景生成方法。針對常規(guī)聚類消減算法的缺點(diǎn)，引入改進(jìn)的K-medoids聚類算法進(jìn)行場景消減，生成能夠準(zhǔn)確反映風(fēng)電功率波動性與不確定性的代表性場景。
　　(2)提出了基于概率場景和條件風(fēng)險價值的發(fā)電與備用協(xié)調(diào)優(yōu)化模型。代表性場景能夠準(zhǔn)確刻畫系統(tǒng)的隨機(jī)過程，以評估系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力和備用需求。本文

4、利用概率場景的形式描述風(fēng)電功率波動性和不確定性，建立了考慮風(fēng)電功率波動性及不確定性的發(fā)電與備用協(xié)調(diào)優(yōu)化模型。由于基于期望均值的評價方法把不同損失程度的概率場景均一化看待，難以準(zhǔn)確體現(xiàn)系統(tǒng)決策的風(fēng)險態(tài)度以及所關(guān)注的損失范圍的。為準(zhǔn)確評價風(fēng)險實(shí)現(xiàn)風(fēng)險管控，將發(fā)電與備用協(xié)調(diào)優(yōu)化問題與風(fēng)險理論相結(jié)合，引入條件風(fēng)險價值理論對棄風(fēng)、失負(fù)荷經(jīng)濟(jì)性損失進(jìn)行風(fēng)險度量，分析了系統(tǒng)調(diào)度不同風(fēng)險傾向?qū)Πl(fā)電計(jì)劃與備用分配的影響。
　　(3)引入條件風(fēng)險價值

5、理論建立了綜合考慮儲能與需求響應(yīng)的優(yōu)化調(diào)度模型。針對未來含高比例風(fēng)電的電力系統(tǒng)僅依靠常規(guī)機(jī)組難以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電消納且調(diào)節(jié)成本高的問題，本文將儲能和需求響應(yīng)納入到日前發(fā)電調(diào)度模型中。從場景分析的角度建立了考慮儲能調(diào)節(jié)能力的儲能模型和計(jì)及用戶滿意度約束的需求響應(yīng)模型。引入條件風(fēng)險價值理論進(jìn)行風(fēng)險度量，對比分析了不同調(diào)度模式下不同風(fēng)險態(tài)度對系統(tǒng)調(diào)度的影響。算例結(jié)果表明綜合考慮儲能和需求響應(yīng)的調(diào)度模型能夠有效提高風(fēng)電接納水平和系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，有效降低