基于條件風險價值的含風電電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度研究.pdf

1、風力發(fā)電是目前技術(shù)最成熟、最具有成本競爭力的可再生能源發(fā)電形式，風電大規(guī)模并網(wǎng)緩解了我國能源壓力并帶來巨大的經(jīng)濟和環(huán)境效益。然而風電作為間歇性電源，其大規(guī)模并網(wǎng)勢必增加電力系統(tǒng)運行與控制難度，給系統(tǒng)運行帶來風險。準確地量化風電接入所帶來的影響，優(yōu)化發(fā)電與備用計劃，制定綜合考慮系統(tǒng)經(jīng)濟性和安全性的系統(tǒng)調(diào)度策略，成為未來高比例可再生能源接入電力系統(tǒng)所面臨的重要問題。針對這一問題，本文從風電功率場景優(yōu)化建模和調(diào)度計劃優(yōu)化建模兩個方面進行研究。

2、本文將含風電電力系統(tǒng)運行調(diào)度問題與風險理論相結(jié)合，把條件風險價值(Conditional Value-at-Risk，CVaR)引入系統(tǒng)運行風險分析中，更為準確地反映系統(tǒng)運行風險及調(diào)度決策風險態(tài)度對調(diào)度計劃制定的影響。
　　主要進行了以下研究:
　　(1)提出了考慮風電功率波動與預測誤差條件分布特性的場景生成及場景消減方法。風電功率波動性與不確定性的準確量化及建模分析對系統(tǒng)調(diào)度計劃的制定至關(guān)重要。本文基于歷史數(shù)據(jù)分析了風電功

3、率波動與預測誤差在不同維度上的條件分布特性。采用考慮時序相關(guān)性的動態(tài)場景生成技術(shù)，提出了綜合考慮風電功率波動特性和預測誤差條件分布特性的風電功率場景生成方法。針對常規(guī)聚類消減算法的缺點，引入改進的K-medoids聚類算法進行場景消減，生成能夠準確反映風電功率波動性與不確定性的代表性場景。
　　(2)提出了基于概率場景和條件風險價值的發(fā)電與備用協(xié)調(diào)優(yōu)化模型。代表性場景能夠準確刻畫系統(tǒng)的隨機過程，以評估系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力和備用需求。本文

4、利用概率場景的形式描述風電功率波動性和不確定性，建立了考慮風電功率波動性及不確定性的發(fā)電與備用協(xié)調(diào)優(yōu)化模型。由于基于期望均值的評價方法把不同損失程度的概率場景均一化看待，難以準確體現(xiàn)系統(tǒng)決策的風險態(tài)度以及所關(guān)注的損失范圍的。為準確評價風險實現(xiàn)風險管控，將發(fā)電與備用協(xié)調(diào)優(yōu)化問題與風險理論相結(jié)合，引入條件風險價值理論對棄風、失負荷經(jīng)濟性損失進行風險度量，分析了系統(tǒng)調(diào)度不同風險傾向?qū)Πl(fā)電計劃與備用分配的影響。
　　(3)引入條件風險價值

5、理論建立了綜合考慮儲能與需求響應的優(yōu)化調(diào)度模型。針對未來含高比例風電的電力系統(tǒng)僅依靠常規(guī)機組難以實現(xiàn)風電消納且調(diào)節(jié)成本高的問題，本文將儲能和需求響應納入到日前發(fā)電調(diào)度模型中。從場景分析的角度建立了考慮儲能調(diào)節(jié)能力的儲能模型和計及用戶滿意度約束的需求響應模型。引入條件風險價值理論進行風險度量，對比分析了不同調(diào)度模式下不同風險態(tài)度對系統(tǒng)調(diào)度的影響。算例結(jié)果表明綜合考慮儲能和需求響應的調(diào)度模型能夠有效提高風電接納水平和系統(tǒng)運行經(jīng)濟性，有效降低