应对随机间歇式扰动的备用调度协调优化研究

随着风电规模的不断增长，受到气候因素的影响而呈现随机间歇式的扰动给电力系统传统调度和运行模式带来了新的冲击与挑战。为应对风电间歇性扰动挑战，在利用火电AGC机组非完全AGC模式机组集群形成优势格局的同时，增强二次备用调度和提高AGC响应速度，通过开展二次备用调度承上启下的协调优化研究，实现一、二、三次备用调度协调优化。首先分析随机间歇性波动风险特性，并提出基于LM算法的净负荷预测方法， 在净负荷预测的基础上，建立一次备用打头阵、二次备用承上启下、三次备用作后盾的协调机制。一次调频备用体现“公平、公开、公正”的原则，二次备用调度策略引入“波动窗”算法，分担AGC机组调节压力，应用优化点邻域目标函数不灵敏性原理实施机组群体分担调整量，保持总体运行工作点在优化点邻域，保证响应备用调整所付出的代价最小。从时空分层协调角度出发，提出了在不同的时间级，对电网供应侧不同类型机组的运作机制进行逐级优化协调，实施陡坡事件(Rapid Ramping Event，RRE)的备用优化决策，使每一波陡坡冲击所耗用的备用，能够得到及时充分地增补和补充，挖掘系统备用贡献(system reserve contribution，SRC)潜力。通过本项目的研究，对提高大型互联电网应对间歇式扰动的坚韧性和可再生能源的持续发展具有明显的科学意义和应用前景。

随着风电规模的不断增长，风电输出功率受到气候因素的影响而呈现的扰动，使电力系统中随机间歇式扰动的频度与幅度明显增大。对此本项目提出应对随机间歇式扰动的备用调度协调优化新思路：以二次备用调度为突破口，在参与二次备用调度的火电机组中因势利导，形成非完全AGC模式机组集群格局，以提高二次备用调度的响应速度。在此基础上，通过开展二次备用调度承上启下的协调优化研究，建立应对间距长短不同的随机间歇式扰动的一、二、三次备用调度协调优化机制和联合调控体系结构及新型调控模式，有效提高电网应对频度与幅度日益增长的随机间歇式扰动的坚韧性。运用优化点邻域目标函数不灵敏原理与仿事理优化相结合的方法，确立简洁易行的调节量群体分担均衡分布原则，以此规范一、二次备用调度，有效防止节能减排优化目标函数虚无化。项目研究对提高大型互联电网应对随机间歇式扰动的坚韧性和风电入网可持续发展具有明显的科学意义和应用前景。

微电网优化调度是一种非线性、多模型、多目标的复杂系统优化问题。传统电力系统的能量供需平衡是优化调度首先要解决的问题。微电网作为一种新型的电力系统网络也是如此。微电网能量平衡的基本任务是指在一定的控制策略下，使微电网中的各分布式电源及储能装置的输出功率满足微电网的负荷需求，保证微电网的安全稳定，实现微电网的经济优化运行。

与传统的电网优化调度相比，微电网的优化调度模型更加复杂。

首先，微电网能够为地区提高热（冷）/电负荷，因此，在考虑电功率平衡的同时，也要保证热（冷）负荷供需平衡。

其次，微电网中分布式电源发电形式各异，其运行特性各不相同。而风力发电、光伏发电等可再生能源也易受天气因素影响。同时这类电源容量较小，单一的负荷变化都可能对微电网的功率平衡产生显著影响。

最后，微电网的优化调度不仅仅需要考虑发电的经济成本，还需要考虑分布式电源组合的整体环境效益。这就无形中增加了微电网优化调度的难度，由原来传统的单目标优化问题转变成了一个多目标的优化问题。

因此，微电网的优化调度必须从微电网整体出发，考虑微电网运行的经济性与环保性，综合热（冷）/电负荷需求、分布式电源发电特性、电能质量要求、需求侧管理等信息，确定各个微电源的处理分配、微电网与大电网间的交互功率以及负荷控制命令，实现微电网中的各分布式电源、储能单元与负荷间的最佳配置。

目前，对含多种分布式电源的微电网优化调度问题，国内外学者已做了一些相关的研究。 2100433B