水火風(fēng)電系統(tǒng)短期多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度與風(fēng)險(xiǎn)管理.pdf

1、大規(guī)模接入風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行帶來(lái)很大影響，增加了優(yōu)化調(diào)度的難度。根據(jù)靈活高效接入、調(diào)度和消納大規(guī)模風(fēng)電的要求，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電與常規(guī)水火電能源互補(bǔ)聯(lián)合調(diào)度，開發(fā)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)技術(shù)，測(cè)量和管理系統(tǒng)風(fēng)電風(fēng)險(xiǎn)具有重要理論和實(shí)際意義。水火風(fēng)多能源互補(bǔ)聯(lián)合調(diào)度是一類高維度、強(qiáng)耦合、非線性、約束復(fù)雜的優(yōu)化問(wèn)題，如何處理風(fēng)電出力的不確定性、建立全面實(shí)際的調(diào)度模型以及對(duì)模型進(jìn)行高效求解是研究水火風(fēng)多能源互補(bǔ)聯(lián)合調(diào)度問(wèn)題的關(guān)鍵。因此，本文以水火風(fēng)多能源短

2、期聯(lián)合調(diào)度為對(duì)象，以多目標(biāo)智能優(yōu)化算法和多屬性決策方法為理論工具，重點(diǎn)研究了電網(wǎng)調(diào)度中風(fēng)電功率預(yù)報(bào)、風(fēng)電風(fēng)險(xiǎn)度量和管理、水火風(fēng)聯(lián)合多目標(biāo)綜合優(yōu)化、調(diào)度方案集多屬性決策評(píng)優(yōu)等關(guān)鍵技術(shù)。文章的主要研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　?。?）圍繞電網(wǎng)調(diào)度中風(fēng)電功率精確預(yù)報(bào)的需求，基于風(fēng)速時(shí)間序列存在的自相關(guān)性，應(yīng)用基于經(jīng)驗(yàn)分布的半?yún)?shù)法估計(jì)出更接近實(shí)際風(fēng)速自相關(guān)結(jié)構(gòu)的不同類型Copula函數(shù)參數(shù)取值，評(píng)價(jià)和選擇出最優(yōu)的Copula函數(shù)，計(jì)算出當(dāng)前風(fēng)

3、速變量關(guān)于前一時(shí)刻風(fēng)速的條件概率分布，并建立狀態(tài)連續(xù)的一階馬爾科夫鏈風(fēng)速預(yù)測(cè)模型。通過(guò)仿真實(shí)例驗(yàn)證了該模型對(duì)于短期風(fēng)速預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)精度。
　?。?）根據(jù)風(fēng)速概率分布推導(dǎo)出風(fēng)電出力不確定性引起的系統(tǒng)費(fèi)用計(jì)算公式，建立綜合成本與排放的水火風(fēng)短期聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型。綜合考慮梯級(jí)水庫(kù)水力聯(lián)系、發(fā)電機(jī)組出力不同特性、風(fēng)電出力不確定等因素，提出對(duì)于該調(diào)度模型復(fù)雜耦合約束條件的啟發(fā)式處理策略，并應(yīng)用基于個(gè)體約束違反程度選擇個(gè)體的ENSGA-III算

4、法進(jìn)行求解。通過(guò)仿真實(shí)例驗(yàn)證了算法的有效性，分析了風(fēng)電費(fèi)用隨計(jì)算系數(shù)和出力變化的特性，獲得高質(zhì)量分布均勻的Pareto最優(yōu)解，為多目標(biāo)水火風(fēng)短期聯(lián)合調(diào)度問(wèn)題求解提供可靠選擇。
　?。?）為了準(zhǔn)確度量和管理風(fēng)電隨機(jī)因素造成的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)用CVaR模型計(jì)算風(fēng)電引起的條件損失值，納入優(yōu)化目標(biāo)進(jìn)行考量。運(yùn)用計(jì)及相關(guān)性的風(fēng)速場(chǎng)景生成和同步回代縮減技術(shù)產(chǎn)生不同風(fēng)電出力場(chǎng)景，建立了綜合考慮風(fēng)電風(fēng)險(xiǎn)、系統(tǒng)運(yùn)行成本和污染排放的水火風(fēng)聯(lián)合調(diào)度多目標(biāo)優(yōu)化模

5、型。提出綜合正交初始化過(guò)程和混沌遺傳操作算子的CONSGA-III算法，改善算法種群分布和收斂性能，并成功用于多目標(biāo)水火風(fēng)聯(lián)合調(diào)度問(wèn)題的求解，獲得綜合考慮多方面效益的調(diào)度方案集，為制定電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保運(yùn)行計(jì)劃提供了理論支撐。
　　（4）以水火風(fēng)聯(lián)合調(diào)度非支配方案集優(yōu)選為研究對(duì)象，將決策者主觀偏好和方案屬性信息進(jìn)行綜合，用判斷矩陣法和信息熵法得到不同屬性的主觀和客觀權(quán)重，并求得綜合權(quán)重取值。提出改進(jìn)的TOPSIS多屬性決策方