节能发电调度下考虑风电功率短期预测的日前市场经济调度模型
发布时间：2021-03-26 11:23
为实现电力系统节能减排及提高系统对风电等新能源的消纳能力,可将风电功率不确定性因素考虑到电力系统日前市场经济预调度运行中。在传统机组经济调度模型基础上,充分考虑风电预测误差所引起的不平衡费用,利用机会约束的规划方法来建立含风电场在内的日前经济调度随机优化模型,并选用引力搜索算法来求解所建立的模型。最后结合IEEE—30节点网络调试系统进行模型仿真,并利用仿真结果探讨了正态分布参数、预测功率变化量和惩罚系数对日前市场内预调度成本和风电误差成本的影响,仿真结果验证了模型的有效性。
【文章来源】：电气应用. 2019,38(03)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
风电场的预测功率时间/h风电1234567891011121314151617181920212223241050
EngineeringDesign|方案设计www.eage.com.cn2019年3月·工业工程·|95节能发电调度下考虑风电功率短期预测的日前市场经济调度模型图2风电场的预测功率图3负荷预测功率结合文中所给的引力搜索算法，对目标函数进行优化仿真，并将其优化结果和遗传算法、粒子群算法的优化收敛效果进行对比，其效果如图4所示。图4几种常用算法的效果对比由图4可以看出，利用引力搜索算法进行优化仿真的收效速度要比粒子群算法和遗传算法的收敛速度快，可提前寻到最优目标成本（246.6万元），以此证明选取的引力搜索算法在优化仿真的高效性。因此，利用引力搜索算法所得到的日前市场内并入测试网络节点的各机组预调度结果如图5所示。当置信水平β增加时（取值0.98），优化出的预调度总费增加，其值为258.6万元。原因在于β增大，其对应线路输送功率的约束和系统调用的备用容量限制更加苛刻，期望支付较小的预调度成本将无法满足现有的约束条件，只得上调成本。4.1负荷水平对系统所容纳的风电容量的影响依照系统所能提供的备用容量为负荷预测总量的10%，探讨负荷水平和系统所接纳的风电容量对应关系如图6所示。图6负荷水平和系统所接纳的风电容量对应关系图6反映了负荷水平处于很低数值时，此情况下不建议接纳风电并网。原因在于此状态下接纳风电会导致系统下备用容量缺乏，从而导致火电机组被迫停机，给系统运行带来风险。然而负荷水平提升，风电接纳容量也极大提升，结合式（15）看出系统下备用约束线性增加。因此，认为一定线性段范围内风电功率和负荷水平存在线性关系。而负荷水平过高，系统能提供的上备用容量约束无法满足，风电功率无法全额接纳。
EngineeringDesign|方案设计www.eage.com.cn2019年3月·工业工程·|95节能发电调度下考虑风电功率短期预测的日前市场经济调度模型图2风电场的预测功率图3负荷预测功率结合文中所给的引力搜索算法，对目标函数进行优化仿真，并将其优化结果和遗传算法、粒子群算法的优化收敛效果进行对比，其效果如图4所示。图4几种常用算法的效果对比由图4可以看出，利用引力搜索算法进行优化仿真的收效速度要比粒子群算法和遗传算法的收敛速度快，可提前寻到最优目标成本（246.6万元），以此证明选取的引力搜索算法在优化仿真的高效性。因此，利用引力搜索算法所得到的日前市场内并入测试网络节点的各机组预调度结果如图5所示。当置信水平β增加时（取值0.98），优化出的预调度总费增加，其值为258.6万元。原因在于β增大，其对应线路输送功率的约束和系统调用的备用容量限制更加苛刻，期望支付较小的预调度成本将无法满足现有的约束条件，只得上调成本。4.1负荷水平对系统所容纳的风电容量的影响依照系统所能提供的备用容量为负荷预测总量的10%，探讨负荷水平和系统所接纳的风电容量对应关系如图6所示。图6负荷水平和系统所接纳的风电容量对应关系图6反映了负荷水平处于很低数值时，此情况下不建议接纳风电并网。原因在于此状态下接纳风电会导致系统下备用容量缺乏，从而导致火电机组被迫停机，给系统运行带来风险。然而负荷水平提升，风电接纳容量也极大提升，结合式（15）看出系统下备用约束线性增加。因此，认为一定线性段范围内风电功率和负荷水平存在线性关系。而负荷水平过高，系统能提供的上备用容量约束无法满足，风电功率无法全额接纳。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电力市场环境下考虑风电预测误差的经济调度模型[J]. 吴栋梁,王扬,郭创新,刘毅,高振兴. 电力系统自动化. 2012(06)
[2]消纳大规模风电的多时间尺度协调的有功调度系统设计[J]. 张伯明,吴文传,郑太一,孙宏斌. 电力系统自动化. 2011(01)
[3]面向电力市场的含风电电力系统的环境经济调度优化[J]. 袁铁江,晁勤,吐尔逊·伊不拉音,李义岩. 电网技术. 2009(20)
[4]考虑发电机报价曲线的发电计划偏差的β-PSO优化方法研究[J]. 董根源,温步瀛,江岳文. 电力自动化设备. 2006(07)
本文编号：3101498
【文章来源】：电气应用. 2019,38(03)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
风电场的预测功率时间/h风电1234567891011121314151617181920212223241050
EngineeringDesign|方案设计www.eage.com.cn2019年3月·工业工程·|95节能发电调度下考虑风电功率短期预测的日前市场经济调度模型图2风电场的预测功率图3负荷预测功率结合文中所给的引力搜索算法，对目标函数进行优化仿真，并将其优化结果和遗传算法、粒子群算法的优化收敛效果进行对比，其效果如图4所示。图4几种常用算法的效果对比由图4可以看出，利用引力搜索算法进行优化仿真的收效速度要比粒子群算法和遗传算法的收敛速度快，可提前寻到最优目标成本（246.6万元），以此证明选取的引力搜索算法在优化仿真的高效性。因此，利用引力搜索算法所得到的日前市场内并入测试网络节点的各机组预调度结果如图5所示。当置信水平β增加时（取值0.98），优化出的预调度总费增加，其值为258.6万元。原因在于β增大，其对应线路输送功率的约束和系统调用的备用容量限制更加苛刻，期望支付较小的预调度成本将无法满足现有的约束条件，只得上调成本。4.1负荷水平对系统所容纳的风电容量的影响依照系统所能提供的备用容量为负荷预测总量的10%，探讨负荷水平和系统所接纳的风电容量对应关系如图6所示。图6负荷水平和系统所接纳的风电容量对应关系图6反映了负荷水平处于很低数值时，此情况下不建议接纳风电并网。原因在于此状态下接纳风电会导致系统下备用容量缺乏，从而导致火电机组被迫停机，给系统运行带来风险。然而负荷水平提升，风电接纳容量也极大提升，结合式（15）看出系统下备用约束线性增加。因此，认为一定线性段范围内风电功率和负荷水平存在线性关系。而负荷水平过高，系统能提供的上备用容量约束无法满足，风电功率无法全额接纳。
EngineeringDesign|方案设计www.eage.com.cn2019年3月·工业工程·|95节能发电调度下考虑风电功率短期预测的日前市场经济调度模型图2风电场的预测功率图3负荷预测功率结合文中所给的引力搜索算法，对目标函数进行优化仿真，并将其优化结果和遗传算法、粒子群算法的优化收敛效果进行对比，其效果如图4所示。图4几种常用算法的效果对比由图4可以看出，利用引力搜索算法进行优化仿真的收效速度要比粒子群算法和遗传算法的收敛速度快，可提前寻到最优目标成本（246.6万元），以此证明选取的引力搜索算法在优化仿真的高效性。因此，利用引力搜索算法所得到的日前市场内并入测试网络节点的各机组预调度结果如图5所示。当置信水平β增加时（取值0.98），优化出的预调度总费增加，其值为258.6万元。原因在于β增大，其对应线路输送功率的约束和系统调用的备用容量限制更加苛刻，期望支付较小的预调度成本将无法满足现有的约束条件，只得上调成本。4.1负荷水平对系统所容纳的风电容量的影响依照系统所能提供的备用容量为负荷预测总量的10%，探讨负荷水平和系统所接纳的风电容量对应关系如图6所示。图6负荷水平和系统所接纳的风电容量对应关系图6反映了负荷水平处于很低数值时，此情况下不建议接纳风电并网。原因在于此状态下接纳风电会导致系统下备用容量缺乏，从而导致火电机组被迫停机，给系统运行带来风险。然而负荷水平提升，风电接纳容量也极大提升，结合式（15）看出系统下备用约束线性增加。因此，认为一定线性段范围内风电功率和负荷水平存在线性关系。而负荷水平过高，系统能提供的上备用容量约束无法满足，风电功率无法全额接纳。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电力市场环境下考虑风电预测误差的经济调度模型[J]. 吴栋梁,王扬,郭创新,刘毅,高振兴. 电力系统自动化. 2012(06)
[2]消纳大规模风电的多时间尺度协调的有功调度系统设计[J]. 张伯明,吴文传,郑太一,孙宏斌. 电力系统自动化. 2011(01)
[3]面向电力市场的含风电电力系统的环境经济调度优化[J]. 袁铁江,晁勤,吐尔逊·伊不拉音,李义岩. 电网技术. 2009(20)
[4]考虑发电机报价曲线的发电计划偏差的β-PSO优化方法研究[J]. 董根源,温步瀛,江岳文. 电力自动化设备. 2006(07)
本文编号：3101498
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