含風電場的電力系統(tǒng)機組組合問題研究.pdf

1、隨著能源短缺和環(huán)境危機的問題越來越突出,開發(fā)清潔可再生能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石燃料發(fā)電顯得越來越迫切和重要。風力發(fā)電清潔安全,且成本低,經(jīng)濟性優(yōu)勢也最明顯,在全國乃至全球得到迅速發(fā)展。然而,由于風電具有隨機性、間歇性和不可控性,且風電功率預測精度仍然較低,大規(guī)模風電的接入對電力系統(tǒng)發(fā)電計劃和調度帶來新的挑戰(zhàn)。本文針對含風電場的電力系統(tǒng)機組組合這一問題開展了相關的模型和求解方法的研究。
　　(1)由于風電功率是隨機變量,且風電功率預測精度

2、仍然較低,直接采用風電功率預測曲線進行機組組合模型的建立雖過程簡單,但難以模擬風電出力的變化范圍,處理過于粗糙,只能得到問題的次優(yōu)解。本文提出了基于風電功率區(qū)間預測信息的含風電場電力系統(tǒng)機組組合模型和基于場景法的含風電場電力系統(tǒng)隨機機組組合模型。前者采用風電功率區(qū)間預測信息來考慮風電不確定性對系統(tǒng)備用容量的需求;后者在風電功率區(qū)間預測的基礎上,通過一定數(shù)目的具有代表性的場景及其對應的概率來模擬隨機變量的可能出力范圍,在滿足期望運行成本最

3、小的情況下,做出最優(yōu)機組啟停決策,然后與日內滾動計劃配合,實現(xiàn)日前決策與實時調度的協(xié)調調度。同時,提出了新的場景生成和減少技術。算例仿真結果顯示了本文模型的有效性和實用性。
　　(2)機組組合問題屬于二層規(guī)劃問題,是高維、非凸、非線性的混合整數(shù)優(yōu)化問題,難以求得其最優(yōu)解。對此,本文采用內外兩層優(yōu)化方法,外層采用改進的量子離散粒子群算法確定機組開停機狀態(tài);內層采用原對偶內點法求解機組運行狀態(tài)既定條件下的負荷經(jīng)濟分配。此外,為了提高算

4、法的計算效率和解的精度,針對基本的量子離散粒子群算法,提出兩點改進:一是提出部分貪心變異策略,使粒子跳出局部最優(yōu)值,避免粒子早熟現(xiàn)象;二是提出新的啟發(fā)式調整規(guī)則修正越界個體,避免種群隨機性過強導致找不到可行解。
　　(3)針對節(jié)能減排政策的提出,研究兩種考慮有害氣體排放量的含風電場電力系統(tǒng)機組組合模型,并提出了一種新的多目標量子離散粒子群算法。一種模型是采用加權系數(shù)法將考慮有害氣體排放量的含風電場多目標調度問題轉化為單目標優(yōu)化問題