計及預(yù)想故障的電力系統(tǒng)風(fēng)險調(diào)度模型與方法研究.pdf

1、傳統(tǒng)的安全約束調(diào)度是一種確定性的、不具備風(fēng)險感知和預(yù)控能力的調(diào)度方式。本文針對計及預(yù)想故障的電力系統(tǒng)風(fēng)險調(diào)度問題開展深入研究，在模型中耦合電力系統(tǒng)基態(tài)、故障后短期緊急/長期緊急等多個受控狀態(tài)，其所制定的調(diào)度方案不僅要求滿足系統(tǒng)安全約束還需將運(yùn)行風(fēng)險控制在可接受范圍內(nèi)，對于提升調(diào)度員對電網(wǎng)運(yùn)行形態(tài)的認(rèn)知水平，增強(qiáng)電網(wǎng)防御和應(yīng)對安全運(yùn)行風(fēng)險的能力具有重要意義。主要研究內(nèi)容及研究成果包括:
　　(1)提出一種可對電網(wǎng)調(diào)度方案離線進(jìn)行經(jīng)濟(jì)

2、性、安全性與風(fēng)險性多維決策分析的多目標(biāo)優(yōu)化方法。分析發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的安全約束調(diào)度方式得到的解僅為所得出Pareto曲線上的特殊解。所提出方法為系統(tǒng)調(diào)度員進(jìn)行調(diào)度決策分析提供了一種新的思路，調(diào)度員依據(jù)Pareto曲線能夠清晰縱覽不同調(diào)度策略的經(jīng)濟(jì)成本、安全等級和風(fēng)險水平，從而輔助制定安全、經(jīng)濟(jì)、低風(fēng)險的發(fā)電計劃。
　　(2)提出一種預(yù)防控制和校正控制相協(xié)調(diào)的電力系統(tǒng)風(fēng)險調(diào)度模型與方法。把對發(fā)電機(jī)組的預(yù)防控制從正常狀態(tài)拓展到故障后短期緊急狀

3、態(tài)，以合理控制事故后短期緊急狀態(tài)的運(yùn)行風(fēng)險水平，減輕調(diào)度員在校正控制階段的壓力。計及天氣狀態(tài)對輸電線路故障率的影響，以使風(fēng)險調(diào)度模型能夠跟蹤系統(tǒng)在不同天氣狀態(tài)下的運(yùn)行風(fēng)險，并在高風(fēng)險天氣狀態(tài)時對調(diào)度方案做出動態(tài)調(diào)整。求解該模型可同時得出基態(tài)最優(yōu)的預(yù)防調(diào)度方案，以及事故后的機(jī)組再調(diào)度和切負(fù)荷措施。
　　(3)為體現(xiàn)調(diào)度員對“最嚴(yán)重”故障的風(fēng)險厭惡偏好，保障最嚴(yán)重故障的風(fēng)險值在可容忍范圍內(nèi)，提出一種可抑制最嚴(yán)重故障風(fēng)險的多階段可調(diào)節(jié)風(fēng)

4、險調(diào)度方法。建立了一種具有min-max-min數(shù)學(xué)規(guī)劃框架且耦合多階段控制措施的風(fēng)險優(yōu)化模型，在目標(biāo)和約束中都引入風(fēng)險因子。調(diào)度員可依據(jù)其在不同運(yùn)行方式下的風(fēng)險容忍態(tài)度恰當(dāng)設(shè)置風(fēng)險因子的值，以得到更為靈活的調(diào)度策略，實(shí)現(xiàn)發(fā)電成本與運(yùn)行風(fēng)險的折中。
　　(4)提出一種計及分布式儲能校正控制策略的增強(qiáng)型風(fēng)險調(diào)度模型與方法。將分布式儲能電池作為一種新的控制對象來提供事故后短期校正控制服務(wù):事故一旦發(fā)生，分布式儲能電池可以立即調(diào)整其注入

5、或吸收功率以將嚴(yán)重過載的線路潮流降低到短期緊急限值以內(nèi)。該策略可以保障在調(diào)度員再調(diào)度發(fā)電機(jī)組之前這一短暫時間尺度內(nèi)系統(tǒng)仍然安全可靠運(yùn)行。建立了該問題的數(shù)學(xué)優(yōu)化模型，提出了基于Benders分解的求解算法，并對算法的收斂性判據(jù)作了改進(jìn)，在對運(yùn)行風(fēng)險進(jìn)行最優(yōu)性校驗的同時保障方案的經(jīng)濟(jì)性。
　　(5)面向具有多級電力調(diào)度中心的分層分區(qū)互聯(lián)電力系統(tǒng)，提出一種分散協(xié)調(diào)的風(fēng)險調(diào)度模型與方法。給出了預(yù)防型風(fēng)險調(diào)度問題的分散協(xié)調(diào)架構(gòu)和區(qū)域分解機(jī)制