计及功率预测误差的主动配电网实时经济调度方法
发布时间：2021-07-28 01:59
为实现主动配电网的优化运行,构建分布式发电的高效集成和管理平台,采用实时经济调度方法计及功率预测误差确定系统的优化运行计划。首先以当前时段的实时经济运行成本最小为目标,计及功率平衡约束、设备运行约束、储能充放电约束等约束条件,建立小时级的实时经济调度模型。接着,在15 min级的时间尺度上,以实时经济调度计划为基础,针对可再生分布式发电的功率预测偏差,建立计及修正计划经济成本的实时经济调度修正模型并进行求解。仿真算例表明,主动配电网在并网运行模式下的经济性指标优于离网模式,实时不平衡功率调整方法相比于传统方法具有更优的经济性,同时所建立的模型适用于制定主动配电网运行计划。
【文章来源】：电力系统保护与控制. 2020,48(16)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
基于帝国竞争算法的实时经济调度模型求解流程
，设计求解步骤如图2所示[23-24]。图2基于帝国竞争算法的实时经济调度模型求解流程Fig.2Solvingprocessofreal-timeeconomicschedulingmodelbasedonEmpirecompetitionalgorithm5算例与分析5.1算例设置本文构建的主动配电网网架结构以IEEE33节点标准系统为基础，具体结构如图3所示。针对该主动配电网系统制定系统的实时经济调度计划以及不平衡功率调整计划，在满足供电可靠性的基础上充分追求主动配电网运行的经济性指标。主动配电网中并网接入的分布式电源容量情况如表1所示。图3IEEE33节点系统为基础的主动配电网结构示意图Fig.3SchematicdiagramoftheactivedistributionnetworkbasedonIEEE33distributionsystem表1主动配电网分布式发电并网接入情况Table1Gridconnectedaccesssituationofdistributedgenerationinactivedistributionnetwork分布式发电种类并网节点单个节点并网容量出力限值公共耦合点1600kW[-600,600]kW光伏发电29,32375kW[0,750]kW风力发电13,16375kW[0,750]kW微燃机14200kW[0,200]kW燃料电池30300kW[0,300]kW储能设备15,311MW[-250,250]kW系统中任意节点均包含负荷功率接入，系统最高负荷容量为1550kW。此外，模型中负荷中断补偿系数为3，储能放电效率dis和储能充电效率ch为0.88；储能自放电系数SBD为0.1，微燃机和燃料电池的燃料成本曲线如图4所示，外网分时电价机制[25]如表2所示。图4微燃机和燃料电池的燃料成本曲线Fig.4Fuelcostcurvesformicro-enginesandfuelcells
-104-电力系统保护与控制表2外网分时电价水平Table2TOUpricemechanismoftheexternalnetwork5.2实时经济调度结果与分析主动配电网在一天各时段内的风电、光伏以及负荷水平如图5所示。图5主动配电网各时段风电光伏出力以及负荷水平Fig.5Windandphotovoltaicoutputandloadpowerleveloftheactivedistributionnetworkindifferentperiods运行本文所建立的主动配电网实时经济调度模型，可以得到系统分别在并网模式和离网模式下的实时经济调度计划，如图6和图7所示。图6主动配电网在并网运行模式下的系统实时经济调度计划Fig.6Real-timeeconomicdispatchingplanofactivedistributionnetworkundergrid-connectedoperationmode从图6中可以看出，主动配电网能量管理系统制定的系统实时经济调度计划充分计及了系统的运行特性。01:00—07:00，由于外网分时电价水平较低，因此系统充分向外网购电，同时对储能进行充电，为后续的放电功能提供准备。储能的充电功率之所以没有按照额定功率进行，主要是因为储能容量的限值。08:00—11:00，光伏出力和风电显著增加，系统内功率充足，因此主动配电网通过PCC将系统内剩余的电量进行交易以获取收益。12:00—15:00，外网售电效益降低，储能转化为充电状态。在后续时段，系统迎来了负荷高峰时段，而风电光伏出力较低，因此储能放电，系统向外网购电，来满足供能需求，甚至连成本较为高昂的微燃机也进行了开机。事实上，在并网模式下，主动配电网一天综合运行成本为2736.51元。图7主动配电网在离网运行模式下的系统实时经济调度计划Fig.7Real-timeeconomicdispatchingplanofactivedistributionnetworkundero
本文编号：3306977
【文章来源】：电力系统保护与控制. 2020,48(16)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
基于帝国竞争算法的实时经济调度模型求解流程
，设计求解步骤如图2所示[23-24]。图2基于帝国竞争算法的实时经济调度模型求解流程Fig.2Solvingprocessofreal-timeeconomicschedulingmodelbasedonEmpirecompetitionalgorithm5算例与分析5.1算例设置本文构建的主动配电网网架结构以IEEE33节点标准系统为基础，具体结构如图3所示。针对该主动配电网系统制定系统的实时经济调度计划以及不平衡功率调整计划，在满足供电可靠性的基础上充分追求主动配电网运行的经济性指标。主动配电网中并网接入的分布式电源容量情况如表1所示。图3IEEE33节点系统为基础的主动配电网结构示意图Fig.3SchematicdiagramoftheactivedistributionnetworkbasedonIEEE33distributionsystem表1主动配电网分布式发电并网接入情况Table1Gridconnectedaccesssituationofdistributedgenerationinactivedistributionnetwork分布式发电种类并网节点单个节点并网容量出力限值公共耦合点1600kW[-600,600]kW光伏发电29,32375kW[0,750]kW风力发电13,16375kW[0,750]kW微燃机14200kW[0,200]kW燃料电池30300kW[0,300]kW储能设备15,311MW[-250,250]kW系统中任意节点均包含负荷功率接入，系统最高负荷容量为1550kW。此外，模型中负荷中断补偿系数为3，储能放电效率dis和储能充电效率ch为0.88；储能自放电系数SBD为0.1，微燃机和燃料电池的燃料成本曲线如图4所示，外网分时电价机制[25]如表2所示。图4微燃机和燃料电池的燃料成本曲线Fig.4Fuelcostcurvesformicro-enginesandfuelcells
-104-电力系统保护与控制表2外网分时电价水平Table2TOUpricemechanismoftheexternalnetwork5.2实时经济调度结果与分析主动配电网在一天各时段内的风电、光伏以及负荷水平如图5所示。图5主动配电网各时段风电光伏出力以及负荷水平Fig.5Windandphotovoltaicoutputandloadpowerleveloftheactivedistributionnetworkindifferentperiods运行本文所建立的主动配电网实时经济调度模型，可以得到系统分别在并网模式和离网模式下的实时经济调度计划，如图6和图7所示。图6主动配电网在并网运行模式下的系统实时经济调度计划Fig.6Real-timeeconomicdispatchingplanofactivedistributionnetworkundergrid-connectedoperationmode从图6中可以看出，主动配电网能量管理系统制定的系统实时经济调度计划充分计及了系统的运行特性。01:00—07:00，由于外网分时电价水平较低，因此系统充分向外网购电，同时对储能进行充电，为后续的放电功能提供准备。储能的充电功率之所以没有按照额定功率进行，主要是因为储能容量的限值。08:00—11:00，光伏出力和风电显著增加，系统内功率充足，因此主动配电网通过PCC将系统内剩余的电量进行交易以获取收益。12:00—15:00，外网售电效益降低，储能转化为充电状态。在后续时段，系统迎来了负荷高峰时段，而风电光伏出力较低，因此储能放电，系统向外网购电，来满足供能需求，甚至连成本较为高昂的微燃机也进行了开机。事实上，在并网模式下，主动配电网一天综合运行成本为2736.51元。图7主动配电网在离网运行模式下的系统实时经济调度计划Fig.7Real-timeeconomicdispatchingplanofactivedistributionnetworkundero
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