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大规模风电接入电网的相关问题及措施 被引量:647
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作者 张丽英 叶廷路 +2 位作者 辛耀中 韩丰 范高锋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第25期1-9,共9页
大规模风电的开发利用是我国在新时期做出的一项重要战略选择。针对目前我国大规模风电接入电网的相关问题,借鉴国外先进经验展开论述。指出我国风电大规模、集中开发、远距离、高电压输送的独有特点,以及由此带来的系统调频、调峰、风... 大规模风电的开发利用是我国在新时期做出的一项重要战略选择。针对目前我国大规模风电接入电网的相关问题,借鉴国外先进经验展开论述。指出我国风电大规模、集中开发、远距离、高电压输送的独有特点,以及由此带来的系统调频、调峰、风电功率预测、低电压穿越等运行控制问题。在政策法规、并网导则和检测认证等方面与国外进行比较,指出了存在的问题。最后提出了大规模风电接入电网的相关措施。 展开更多
关键词 风电 电网 法规 政策 标准 措施
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关于风电不确定性对电力系统影响的评述 被引量:430
2
作者 薛禹胜 雷兴 +4 位作者 薛峰 郁琛 董朝阳 文福拴 鞠平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第29期5029-5040,共12页
风电的波动和间歇行为都具有强烈的不确定性,其对电力可靠性、电能质量、经济性及社会福利的影响随着渗透率的增加而越发突出。为此,讨论风电波动性、间歇性与随机性的关系;归纳风电不确定性因素的构成、描述,及其对电力系统功角稳定性... 风电的波动和间歇行为都具有强烈的不确定性,其对电力可靠性、电能质量、经济性及社会福利的影响随着渗透率的增加而越发突出。为此,讨论风电波动性、间歇性与随机性的关系;归纳风电不确定性因素的构成、描述,及其对电力系统功角稳定性、频率与电压可接受性、充裕性、电能质量、电力市场及减排等方面的影响;并将其纳入广义阻塞的框架。回顾对其机理的研究现状;讨论发电侧、电网、需求侧及其综合的不确定性分析及协调控制;提出计及风电不确定性的电网三道防线;强调量化和风险观点在上述研究中的重要性。 展开更多
关键词 风电 波动性 间歇性 随机性 风电功率预测 风电场控制
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大规模风电机组脱网原因分析及对策 被引量:148
3
作者 何世恩 董新洲 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期131-137,144,共8页
针对酒泉风电基地2011年发生的几次大规模风机脱网事故,根据现场调查和录波数据分析得出起因是风电场电气设备故障引发相间短路故障,引起站内和系统电压跌落,在此期间大量风机因不具备低电压穿越能力而脱网;故障切除后系统电压恢复,各... 针对酒泉风电基地2011年发生的几次大规模风机脱网事故,根据现场调查和录波数据分析得出起因是风电场电气设备故障引发相间短路故障,引起站内和系统电压跌落,在此期间大量风机因不具备低电压穿越能力而脱网;故障切除后系统电压恢复,各风电场的无功补偿装置无法及时进行自动电压调整,引起系统电压升高,导致部分风机因过电压保护动作脱网。据此从工程实用角度提出了改造风电机组、完善风电场集电系统及保护配置等措施,并结合大型风电基地特点提出可以合理避免大规模脱网事故进一步研究的问题。 展开更多
关键词 风电 脱网 安全 对策 继电保护
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用于平抑可再生能源功率波动的储能电站建模及评价 被引量:145
4
作者 丁明 徐宁舟 毕锐 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期66-72,共7页
针对可再生能源(大型风电场和光伏电站)电站侧蓄电池储能电站(BESS)平抑随机输出功率波动的功能定位,建立了基于钠硫电池的储能电站动态性能分析与评价模型。根据电网对可再生能源功率输出的不同要求和蓄电池自身运行约束,提出了BESS动... 针对可再生能源(大型风电场和光伏电站)电站侧蓄电池储能电站(BESS)平抑随机输出功率波动的功能定位,建立了基于钠硫电池的储能电站动态性能分析与评价模型。根据电网对可再生能源功率输出的不同要求和蓄电池自身运行约束,提出了BESS动态充放电控制策略和2种运行优化目标,建立了不同的评价指标,以便从各种角度对BESS的动态效果加以量化。优化算法采用动态规划法。算例证明该模型有效,进一步给出了系统中基于BESS动态性能的最佳BESS配置数量。 展开更多
关键词 储能电站 建模 风电 钠硫电池 动态规划
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基于人工神经网络的风电功率短期预测系统 被引量:122
5
作者 范高锋 王伟胜 刘纯 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第22期72-76,共5页
风电场输出功率预测对接入大量风电的电力系统运行有重要意义。该文综述国内外风电功率预测技术的研究现状、基本原理及预测方法;设计风电功率预测系统的框架,建立基于人工神经网络的风电功率预测系统,该系统即将应用于吉林电网调度中... 风电场输出功率预测对接入大量风电的电力系统运行有重要意义。该文综述国内外风电功率预测技术的研究现状、基本原理及预测方法;设计风电功率预测系统的框架,建立基于人工神经网络的风电功率预测系统,该系统即将应用于吉林电网调度中心。该系统以数值天气预报为基础,具有良好的人机界面,实现了与能量管理系统(energy management system,EMS)的无缝连接。对测试数据的预测结果表明,该预测系统能够可靠工作,预测结果的均方根误差在15%左右。最后,该文对风电功率预测系统的经济效益进行估算。 展开更多
关键词 风电 电网 预测 人工神经网络 数值天气预报
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大规模风电接入后的系统调峰充裕性评估 被引量:130
6
作者 张宏宇 印永华 +2 位作者 申洪 何剑 赵珊珊 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第22期26-31,共6页
风电大规模开发后能否并网发电,主要取决于电力系统是否有充裕的调峰容量。如果调峰容量不足,风电则不能并网发电,因此考察电力系统调峰充裕性意义重大。定义了调峰需求持续曲线,基于非序贯蒙特卡罗模拟方法提出了调峰不足概率和调峰不... 风电大规模开发后能否并网发电,主要取决于电力系统是否有充裕的调峰容量。如果调峰容量不足,风电则不能并网发电,因此考察电力系统调峰充裕性意义重大。定义了调峰需求持续曲线,基于非序贯蒙特卡罗模拟方法提出了调峰不足概率和调峰不足期望指标。所提指标考虑了机组强迫停运率和风电随机波动对系统调峰充裕性的影响,有效地反映了系统的调峰容量需求,有助于确定合适的风电接入规模。利用所提方法对IEEE-RTS系统进行了调峰充裕性评估,验证了所提方法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 风电 充裕性评估 调峰 可靠性 调峰不足概率 调峰不足期望
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含储热的电力系统电热综合调度模型 被引量:122
7
作者 吕泉 陈天佑 +3 位作者 王海霞 李玲 吕阳 李卫东 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期79-85,共7页
分析了热电机组配置储热前后运行特性与调峰能力的变化情况,讨论了利用储热消纳弃风的基本运行机理,建立了含储热的电力系统电热综合调度模型。与传统模型相比,新模型增加了系统热平衡约束、热电机组的热电耦合约束、储热装置运行约束等... 分析了热电机组配置储热前后运行特性与调峰能力的变化情况,讨论了利用储热消纳弃风的基本运行机理,建立了含储热的电力系统电热综合调度模型。与传统模型相比,新模型增加了系统热平衡约束、热电机组的热电耦合约束、储热装置运行约束等,且模型目标扩展为供电和供热总煤耗最低。算例分析表明:所提模型是有效的;在热电厂中配置储热可有效提高电网的风电消纳水平,且消纳单位电量风电的节煤量要高于电锅炉消纳方案。 展开更多
关键词 电力系统 储热 热电联产 风电 电热综合调度 模型
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一类电力系统鲁棒优化问题的博弈模型及应用实例 被引量:106
8
作者 梅生伟 郭文涛 +2 位作者 王莹莹 刘锋 魏韡 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第19期47-56,20,共10页
提出一种电力系统鲁棒优化问题的博弈模型以有效处理不确定性,该模型以系统控制变量和大自然确定的决策变量(用于表征不确定性)为博弈参与者,以最小化系统最大运行成本(或风险)为优化目标,从而形成一个min-max博弈格局。进一步总结归纳... 提出一种电力系统鲁棒优化问题的博弈模型以有效处理不确定性,该模型以系统控制变量和大自然确定的决策变量(用于表征不确定性)为博弈参与者,以最小化系统最大运行成本(或风险)为优化目标,从而形成一个min-max博弈格局。进一步总结归纳了工程博弈论的三大主要特征,将所提出的模型应用于含风电和电动汽车的电力系统经济调度,通过求解相应的min-max优化问题,得到了对风电短期不确定性具有较强鲁棒性的经济调度策略。在IEEE 9节点系统上的仿真分析验证了所提模型的正确性和方法的有效性。 展开更多
关键词 鲁棒优化 工程博弈论 风电 电动汽车 经济调度
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暂态过电压引起风电机组连锁脱网风险分析及对策 被引量:106
9
作者 贺静波 庄伟 +2 位作者 许涛 霍超 蒋维勇 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1839-1844,共6页
直流换相失败、闭锁等扰动过程中会在换流站产生暂态过电压,而且暂态过电压的大小与直流输送容量密切相关。如果直流近区存在大量风电场,暂态过电压可能引发风电的过电压脱网及连锁反应。分析了直流近区暂态过电压问题的原理和影响因素... 直流换相失败、闭锁等扰动过程中会在换流站产生暂态过电压,而且暂态过电压的大小与直流输送容量密切相关。如果直流近区存在大量风电场,暂态过电压可能引发风电的过电压脱网及连锁反应。分析了直流近区暂态过电压问题的原理和影响因素,阐述了过电压可能引起风电脱网的机理,并通过实际案例和仿真分析进行了验证。最后,从提高短路容量、加强网架结构、提高风电耐压能力等方面提出了防范风电连锁脱网的应对策略。 展开更多
关键词 高压直流 风电 脱网 过电压
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风电储能混合系统的联合调度模型及求解 被引量:105
10
作者 吴雄 王秀丽 +3 位作者 李骏 郭静丽 张凯 陈洁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第13期10-17,共8页
风电储能混合系统改善了风电出力的随机性和波动性,使得风电具有一定的可调度性。应对风电储能混合系统的联合调度问题,建立了多时间尺度下的混合系统联合调度模型。模型以最大化风电储能混合系统联合运行的期望效益为目标,考虑了风电... 风电储能混合系统改善了风电出力的随机性和波动性,使得风电具有一定的可调度性。应对风电储能混合系统的联合调度问题,建立了多时间尺度下的混合系统联合调度模型。模型以最大化风电储能混合系统联合运行的期望效益为目标,考虑了风电出力的随机性和储能系统充放电的控制。基于场景削减技术以及混合整数规划技术对问题进行了求解,给出了混合系统日前小时级的联合生产计划以及日内分钟级的联合生产计划,并能在线安排风电出力以及储能出力,具有实际的可操作性,可为系统运行人员提供风电储能混合系统具体的调度出力信息。 展开更多
关键词 风电 储能 联合调度 场景削减 混合整数规划
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考虑大规模风电接入并计及多时间尺度需求响应资源协调优化的滚动调度模型 被引量:103
11
作者 包宇庆 王蓓蓓 +1 位作者 李扬 杨胜春 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第17期4589-4599,共11页
基于需求响应多时间尺度的特性,考虑新能源不确定的特点,建立了计及多时间尺度需求响应资源的日前–日内–实时滚动调度模型。模型中考虑了电价型需求响应资源,"日前"、"日内"、"实时"三个时间尺度的激... 基于需求响应多时间尺度的特性,考虑新能源不确定的特点,建立了计及多时间尺度需求响应资源的日前–日内–实时滚动调度模型。模型中考虑了电价型需求响应资源,"日前"、"日内"、"实时"三个时间尺度的激励型需求响应资源,以及常规发电机组、快速启动机组两种响应速度不同的发电侧资源。针对风电预测精度日前–日内–实时逐步提高的特点,设计了一种基于场景的随机规划(scenario-based stochastic programming,SSP)与基于机会约束的随机规划(chance-constrained programming,CCP)相结合的滚动调度模型,对各阶段不同类型的资源进行优化配置求解,实现社会福利的最优。最后基于PJM-5节点系统的算例验证了调度策略的有效性。 展开更多
关键词 滚动调度 需求响应 多尺度 风电
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光储直柔——助力实现零碳电力的新型建筑配电系统 被引量:95
12
作者 江亿 《暖通空调》 2021年第10期1-12,共12页
介绍了光储直柔建筑配电系统的基本概念。"光"即建筑光伏,"储"是建筑内分布式蓄电及利用邻近停车场电动汽车的电池资源,"直"指建筑内部采用直流供电,"柔"则是光储直柔的目的,即实现柔性用电,... 介绍了光储直柔建筑配电系统的基本概念。"光"即建筑光伏,"储"是建筑内分布式蓄电及利用邻近停车场电动汽车的电池资源,"直"指建筑内部采用直流供电,"柔"则是光储直柔的目的,即实现柔性用电,使其成为电网的柔性负载或虚拟灵活电源。介绍了光储直柔配电系统的架构、调节策略、可实现的功率调节范围和与电网相互协调的方式。指出未来新型电力系统的目标是建立以风电、光电为主要电源的零碳电力系统,建筑光储直柔配电系统可解决发展风电、光电中的两大瓶颈问题:安装空间和有效消纳,从而需要与风电、光电装机容量的增长及电动汽车总量的增长同步发展和增长。 展开更多
关键词 光储直柔 低碳建筑 零碳电力 需求侧响应 风电 光电
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大规模风电入网的有功功率波动特性分析及发电计划仿真 被引量:88
13
作者 侯佑华 房大中 +3 位作者 齐军 李洪波 牛伟 杨涛 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期60-66,共7页
分析大规模风电入网的有功特性,找出其中的规律,对指导电网运行管理非常重要。根据内蒙古电网2年来风电运行的实时数据,运用概率统计分析和时间序列分析方法,对风电有功功率的波动特性进行了分析,寻找其中的变动规律和对电网运行造成影... 分析大规模风电入网的有功特性,找出其中的规律,对指导电网运行管理非常重要。根据内蒙古电网2年来风电运行的实时数据,运用概率统计分析和时间序列分析方法,对风电有功功率的波动特性进行了分析,寻找其中的变动规律和对电网运行造成影响的各种因素。根据研究和分析结果,找出了影响风电入网容量的核心因素,总结了不同容量风电入网后电网有功功率呈现的特点。 展开更多
关键词 风电 功率特性 入网容量
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我国风电开发及消纳相关重大问题研究 被引量:85
14
作者 张运洲 白建华 辛颂旭 《电力技术经济》 2010年第1期1-6,共6页
风电大规模发展对温室气体减排、应对全球气候变化具有重要意义。介绍我国风电的初步开发规划和布局特点,提出促进我国风电可持续发展的思路,建立一套完整的电力系统风电消纳能力研究方法,研究适应风电大规模发展的电源结构及布局、风... 风电大规模发展对温室气体减排、应对全球气候变化具有重要意义。介绍我国风电的初步开发规划和布局特点,提出促进我国风电可持续发展的思路,建立一套完整的电力系统风电消纳能力研究方法,研究适应风电大规模发展的电源结构及布局、风电的开发规模及消纳市场等重大问题,最后分析风电等清洁能源大规模开发对我国优化能源结构和减少温室气体排放的贡献度。 展开更多
关键词 风电 开发 电力规划 消纳 布局
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大规模风电并网电力系统经济调度中风电场出力的短期预测模型 被引量:86
15
作者 袁铁江 晁勤 +1 位作者 李义岩 吐尔逊.伊不拉音 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第13期23-27,共5页
考虑到大规模风电并网电力系统经济调度中,对风电场出力的短期预测在时间尺度和精度尺度方面的要求,以传统的反传播神经网络(back propagation artificial neural network,BP-ANN)作为预测手段的基础,建立了风电场短期出力预预测模型。... 考虑到大规模风电并网电力系统经济调度中,对风电场出力的短期预测在时间尺度和精度尺度方面的要求,以传统的反传播神经网络(back propagation artificial neural network,BP-ANN)作为预测手段的基础,建立了风电场短期出力预预测模型。考虑到历史的预测误差与未来预测误差间的映射关系,利用传统的BP-ANN预测技术对未来的预测误差进行预测。通过算例仿真发现,误差预测变化趋势能跟踪预预测的误差变化,基于此并考虑到经济调度对风电场出力预测精度的要求,建立了对风电场出力短期预预测进行修正的风电场出力短期预测模型,进一步的算例仿真表明了该模型的有效性。 展开更多
关键词 风电 反传播神经网络 误差 预测 短期
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含大型风电场的环境经济调度模型与解法 被引量:85
16
作者 邱威 张建华 刘念 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第19期8-16,共9页
大规模风电并网给电力系统发电调度带来了新的不确定性因素。基于多目标机会约束规划,构建含风电场环境经济调度的随机优化模型,将燃煤机组的发电成本最小和污染气体排放量最小同时作为目标函数,并计及系统正、负旋转备用容量约束。利... 大规模风电并网给电力系统发电调度带来了新的不确定性因素。基于多目标机会约束规划,构建含风电场环境经济调度的随机优化模型,将燃煤机组的发电成本最小和污染气体排放量最小同时作为目标函数,并计及系统正、负旋转备用容量约束。利用风电出力的分布函数将随机模型转化为确定性模型。设计一种包含多目标优化和辅助决策的2阶段解法,该方法在求出模型的Pareto最优集后,能为运行人员提供决策指导。以含40台燃煤机组和1个大型并网风电场的电力系统为例进行环境经济发电调度,结果表明,所提模型和解法是可行、有效的。 展开更多
关键词 风电 环境经济调度 机会约束规划 多目标优化 决策
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风电制氢技术现状及发展趋势 被引量:78
17
作者 孙鹤旭 李争 +2 位作者 陈爱兵 张岩 梅春晓 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第19期4071-4083,共13页
风电制氢技术是提高风能的利用率和缓解弃风问题的有效手段。该文首先针对风电制氢技术的基本原理和技术特征进行简单介绍,然后回顾风电制氢技术的发展历史,详细介绍风电制氢技术在国内外的研究现状,对风电制氢技术优势以及研究成果进... 风电制氢技术是提高风能的利用率和缓解弃风问题的有效手段。该文首先针对风电制氢技术的基本原理和技术特征进行简单介绍,然后回顾风电制氢技术的发展历史,详细介绍风电制氢技术在国内外的研究现状,对风电制氢技术优势以及研究成果进行总结。在此基础上对风电制氢系统进行详细的阐述,并且就风电制氢技术的应用前景进行深入的分析和讨论。最后就风电制氢的关键技术以及亟待解决的问题进行全面的综述,从多个角度对风电制氢技术发展进行梳理分析,为今后风电制氢技术的发展提供了借鉴和参考。 展开更多
关键词 制氢 风电 技术优势 技术现状 前景
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风电耦合制氢技术进展与发展前景 被引量:76
18
作者 曹蕃 郭婷婷 +4 位作者 陈坤洋 金绪良 张丽 杨钧晗 殷爱鸣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期2187-2200,共14页
大规模开发利用风电等可再生能源已成为世界各国清洁低碳能源转型的共识,但因其存在随机波动性和间歇性强的缺点,在风电渗透率高的地区或孤网系统中的应用受到限制。风电耦合制氢技术可发挥氢能长周期大规模储能和多元化产品输出的优势... 大规模开发利用风电等可再生能源已成为世界各国清洁低碳能源转型的共识,但因其存在随机波动性和间歇性强的缺点,在风电渗透率高的地区或孤网系统中的应用受到限制。风电耦合制氢技术可发挥氢能长周期大规模储能和多元化产品输出的优势,在未来风电开发利用过程中发挥重要作用。文中综述近二十年来风电耦合制氢技术的发展现状,对并网型和离网型风电耦合制氢技术的应用效果和经济性进行评价,并针对技术应用中存在的瓶颈问题,从系统优化设计、运行策略制定以及全寿命周期技术经济性评价等方面给出进一步发展方向建议。最后,根据我国资源禀赋和区域特点等提出适合我国不同地区风电耦合制氢技术的发展前景。 展开更多
关键词 氢能 风电 并网 离网 经济性
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采用条件风险方法的含风电系统安全经济调度 被引量:75
19
作者 周任军 姚龙华 +2 位作者 童小娇 彭莎 李斯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期56-63,18,共8页
针对风电等新能源发电和负荷的随机性,引入条件风险方法,构建了电力系统条件风险调度模型。为了量化随机性因素所引起的不确定性,以电网安全条件风险价值(conditional value-at-risk,CVaR)作为电网安全指标,取代一般调度模型中的安全约... 针对风电等新能源发电和负荷的随机性,引入条件风险方法,构建了电力系统条件风险调度模型。为了量化随机性因素所引起的不确定性,以电网安全条件风险价值(conditional value-at-risk,CVaR)作为电网安全指标,取代一般调度模型中的安全约束。由于含随机性变量概率密度的函数积分计算困难,因此将电网安全CVaR函数进行变换和离散化处理,并采用蒙特卡罗模拟和解析法相结合的方法进行计算。含风电随机出力的系统算例表明,采用条件风险约束的电力系统安全调度模型可在不同的电网安全CVaR值、不同的置信水平下,获取相应的侧重经济性或安全性的系统最优调度结果。 展开更多
关键词 电力系统 风电 条件风险价值 安全约束 安全 经济调度 电网安全条件风险值
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考虑风电不确定性的电热综合系统分布鲁棒协调优化调度模型 被引量:75
20
作者 税月 刘俊勇 +2 位作者 高红均 黄山 蒋卓臻 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第24期7235-7247,共13页
目前,弃风现象仍是制约风电发展的主要因素,且风电具有较强的不确定性,而传统随机规划和鲁棒优化方法均不同程度上存在片面、保守和经济性问题,基于此,该文提出了考虑风电不确定性的电热综合系统分布鲁棒协调优化调度模型。首先,搭建以... 目前,弃风现象仍是制约风电发展的主要因素,且风电具有较强的不确定性,而传统随机规划和鲁棒优化方法均不同程度上存在片面、保守和经济性问题,基于此,该文提出了考虑风电不确定性的电热综合系统分布鲁棒协调优化调度模型。首先,搭建以热电联产机组和电锅炉为耦合单元,以常规机组发电成本、热电联产机组发电成本和弃风成本为综合优化目标,电功率平衡、热功率平衡、最小开停机等为约束条件的确定性热电协调优化调度模型;其次,以调度系统可用的风电出力历史数据为基础,构建数据驱动下的分布鲁棒两阶段优化调度模型,模型第一阶段目标中不仅考虑了机组开停机成本,还融合风电预测场景信息,制定出更具经济性的日前调度计划,第二阶段综合考虑1-范数和∞-范数约束不确定性概率分布置信集合,寻找到最恶劣概率分布下的模型最优解,并采用列与约束生成(column-and-constraint generation,CCG)算法进行求解。最后,采用IEEE39节点算例验证了模型对风电消纳的提升效果和分布鲁棒模型的有效性。 展开更多
关键词 电热综合系统 优化调度 风电 分布鲁棒 数据驱动
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