含风电的的电力系统鲁棒优化调度吴秋兵

含风电的的电力系统鲁棒优化调度吴秋兵

吴秋兵

（国网太原供电公司山西太原030010）

摘要：近年来社会用电需求的不断增大，电力工程建设数量也逐渐增多。风力发电是目前较为成熟的一种可再生能源发电技术，其出力具有随机性和间歇性，电力部门很难对其进行准确的预测。风电的不确定性给电力系统的经济调度带来重大挑战，如何最大化利用风电资源以及减小风电波动对系统供电侧的影响，是经济调度常需要解决的问题。本文就含风电的的电力系统鲁棒优化调度展开探讨。

关键词：不确定性；鲁棒调度模型；安全性；经济性

引言

在风电发展初期，风电并网容量很小，传统的确定性调度模型大多忽略风电的波动性而将其考虑为负的负荷，采用传统的可控电源进行补偿。但随着风电并网容量的快速攀升，从系统运行的经济性和安全性角度考虑，实际电力系统中可控电源的容量已很难完全补偿风电的不确定性，因此有功调度过程必须要考虑风电出力的不确定性。

1鲁棒调度模型目标函数

本文采用基于风电出力预测区间的调度模式来考虑风电出力的不确定性，并同时考虑不同不确定集下负荷波动对日前调度计划的影响。在该模式下，通过鲁棒调度模型可计算出次日调度计划；风电按允许出力区间执行出力，AGC机组根据基点功率自动调节出力，非AGC机组按计划值出力。该模型以发电总成本最低和最大化利用风电为目标，目标函数可表示为：

由图4结果知，根据风电实时出力，通过安排AGC机组出力，系统能够在其可调范围内实时跟踪风电功率变化，并保持出力平衡。一般地，完全考虑源荷的波动性，系统需维持很高的系统调节资源以作备用，但在实际运行情况中并非都处于极端情况，降低了系统资源的利用率，不利于调度的经济性；因此，鲁棒模型中考虑了负荷不同的不确定集大小，并在次日实时调度过程中，合理利用AGC机组和其他旋转备用同时进行出力配合调整，保持系统整体出力平衡。本文随机抽样50组数据模拟实际场景，最后计算得到负荷不同不确定集合下系统各平均成本。由表1～表3数据结果知，考虑的负荷不确定集很小，即系统可应对的不确定集很小，则系统基本运行成本较低，而校正成本较高，总运行成本较低；当不确定集较大时，校正成本降低而基本运行成本较高，总运行成本仍然较高。当选取使得系统总运行成本越低的调度策略，即获得更好的经济性时，在实时调度过程中需考虑更多的旋转备用保证系统稳定运行；同时经验证，该调度策略在实时调整过程中不会出现切负荷的极端情况。在供电侧源端，该鲁棒模型完全考虑风电出力的不确定性，满足对风电出力波动的完全抑制，简而言之，在系统确定出力计划后，调度策略可实时平衡源端风电出力的波动，因此配合其他旋转备用可实现系统供需侧平衡。结果表明，该鲁棒调度模型在保证系统安全性基础上同时可兼顾经济性。

结语

鲁棒优化作为一种新的不确定性优化处理方法，在含风电电力系统的调度中取得了较好的应用效果。然而传统的鲁棒优化调度主要从构造不确定集合的角度来考虑调度解的可行性和保守度，并不考虑目标函数的恶化问题，因此传统的鲁棒优化调度要求调度人员必须对鲁棒调度模型中约束的类型、约束的数目以及鲁棒解空间的构造有较为详细的了解才能较好的平衡调度解的经济性和鲁棒性。

参考文献：

[1]李志刚．消纳大规模风电的鲁棒区间经济调度（一）调度模式与数学模型[J]．电力系统自动化，2017．

[2]徐秋实．含风电电力系统的多场景鲁棒调度方法[J]．电网技术，2016．