考虑外送输电容量限制的梯级水光互补日前鲁棒调峰调度方法

水光联合外送可促进新能源消纳,但光伏出力预测的不确定性会影响水光互补优化调度的经济性和安全性。提出一种考虑外送输电容量限制的梯级水光互补联合发电系统日前鲁棒调度方法。考虑光伏出力不确定性,构建水光互补联合发电系统的日前调峰鲁棒优化调度模型,该模型以最小化受端电网剩余负荷峰谷差为目标,计及梯级水电的上、下游水力耦合约束。采用高效线性化方法对梯级水电运行的非线性模型进行处理,并利用对偶方法实现鲁棒模型的确定性转化。算例仿真结果表明,利用所提方法制定的梯级水电发电计划能充分考虑光伏出力的不确定性,兼顾联合发电系统调峰效果和光伏消纳,实现梯级水电和光伏的互补运行。

梯级水光蓄系统规划关联模型的建模

梯级水电和光伏电站联合发电系统的建设可以实现水光互补、增加新能源消纳和优化电源的目的。该文针对含有抽水蓄能电站的水光互补系统规划数学建模进行了研究。首先提出了梯级水光蓄关联模型的概念,从物理意义和数学意义两方面进行了分析。作为梯级水光蓄规划问题重要的等式约束条件,关联模型反映了水光时空互补的特点,表现为关于梯级水光蓄各电源容量和地理位置的隐函数形式。推导了关联模型,给出了方程的具体形式。建立了基于潮流等式约束方程、可靠性约束方程等的规划模型,并考虑了多种规划目标的情况。在上述模型的基础上,提出了结合多目标遗传算法、TOPSIS算法及动态规划的模型求解方法,并对一个梯级水光蓄联合发电系统(cascadehydro-photovoltaic-pumped storage hybrid generation system,CHPPS)进行了算例分析,仿真结果表明以关联模型为基础的规划投资合理、收益良好,具有优秀的水光时空互补能力。

基于电量共享的梯级水光蓄联合发电系统优化调度策略

为对偏远地区的含有抽水蓄能、梯级水电、光伏电站联合运行的多能发电系统进行互补式经济优化,搭建多乡镇级用电体之间的日前电量共享协调优化模型,通过区域运营商对构成乡镇联合体的各用电体进行协调管控,实现用电计划的经济高效制定。通过调用抽水蓄能进一步平滑水光出力波动,对乡镇级用电体、区域电网与主网之间的能量流动进行优化,并按参与共享的乡镇对应的贡献函数进行利益最优分配。实际算例分析验证了所提模型与方法的有效性。

基于数据驱动分布鲁棒优化的梯级水光蓄联合优化调度

多种可再生能源互补联合发电技术因其独特优越性正在成为“双碳”背景下电力系统优选供电方案之一,而其不确定性复杂耦合特性下的互补联合调度问题越来越受到人们关注。针对不确定性优化调度问题,本文引入能较好平衡不确定性及鲁棒性的数据驱动分布鲁棒优化理论(data-driven DRO),提出了一种新的基于数据驱动DRO梯级水光蓄联合发电系统协同优化调度方法。首先,考虑系统互补经济调度成本建立两阶段调度模型,制定各电站日前出力调度计划;然后,引入综合范数约束限定概率置信区间,并考虑最恶劣分布下的实时运行调整成本,获取日前调度计划的最优调整方案,日调度计划和调度调整方案形成最优调度计划;最后,本方法采用MP-SP框架,引入CCG算法展开两阶段协同求解。为验证所提方法的性能,引入四川示范区实际运行数据,开展了有效性验证、性能对比分析、计算效率仿真验证等。结果表明:本调度方法的有效性在数据规模、置信度水平两个维度得到了验证;对于SO、RO及本方法鲁棒性及经济性等性能指标的对比,本方法可获得高于SO的鲁棒性及高于RO的经济性;将本调度方法与概率性时序生产模拟方法的计算耗时进行对比,该方法实现了相同计算精度的较高计算效率。基于两阶段调度模型及循环迭代求解的DRO梯级水光蓄联合优化调度方法实现了协同调度结果经济性与保守性的均衡,其高效性能得到验证,为多种可再生能源互补协同调度提供了新思路。

基于分布鲁棒的梯级水光蓄系统日前-实时两阶段调度方法

梯级水光蓄发电系统联合了光伏、梯级水电以及抽蓄储能电站,是一种利于消纳新能源的综合发电系统。为了提高梯级水光蓄发电系统的综合发电效益,首先以最小化调度成本为目标,建立了梯级水光蓄发电系统日前-实时双层模型;然后,采用基于场景聚类的分布鲁棒理论,对光伏出力不确定性进行建模,并通过列与约束生成算法对问题进行求解;最后,通过算例证明,基于提出的调度方法,系统能在保证光伏消纳的同时提升系统发电收益。提出的两阶段调度方法能有效平衡系统运行的鲁棒性与经济性,是适应新能源消纳的综合发电系统调度优化方法。

考虑调峰主动性的梯级水光互补与火电耦合系统经济调度

为了解决可再生能源大规模并网而引起的电力系统调峰难度增大的问题,根据调峰补偿和分摊,提出一种考虑调峰主动性的梯级水光互补与火电耦合系统经济调度模型。针对多能源耦合系统复杂问题的求解,文中采用分层调度的思想,上层以净负荷波动最小为目标,考虑梯级水电站约束,建立梯级水光互补优化调度模型,并借助帝王蝶优化算法对模型进行求解;下层根据上层的调度结果以系统总调峰成本最小为目标,建立考虑火电深度调峰煤耗特性的经济调度模型,并通过MATPOWER中的MOST工具包以及CPLEX求解。以改进的IEEE30节点系统进行仿真,结果表明,所提模型能有效提升系统运行经济性与稳定性。

梯级水光互补联合发电系统运行安全分析方法及应用

以水电为纽带的多能互补发电已成为提升清洁能源消纳水平的重要手段。梯级水光互补联合发电系统受光伏出力的强随机性和间歇性影响,极大地限制了互补系统的安全稳定运行。围绕梯级水光互补联合发电系统运行安全分析的实际工程问题,从互补系统的发电计划安全校核和安全运行区间分析两个角度,提出了基于多项式混沌理论的概率配点算法的运行安全分析方法并研发了相应软件。该方案可有效应对随机性影响下大规模场景抽样带来的求解效率问题,能够在保证计算精确性的前提下,显著提高求解效率,为互补系统的安全稳定运行提供了技术支持。