基子Benders分解的不确定条件下过程优化研究

基于Benders分解的二阶段随机规划在不确定条件过程优化中占有重要的地位,分析和比较了前人的工作,并将蒙特卡罗积分策略与基于对偶理论的可行域限定条件相结合,提出了新的求解策略,不仅避免了求解一系列子问题进行可行域限定的情况以及计算负荷随不确定参数数目呈指数增加的不足,而且使可行域限定条件更加合理,算例证明了该算法的有效性.

基于合作博弈论的风储联合参与现货市场优化运行策略

随着我国电力现货市场建设进程的加快,占比快速提高的以风电为代表的新能源参与现货市场竞争是大势所趋。但风电由于出力不确定性和波动性导致市场竞争力较弱,而多个风电场的集群互补效应及风电与具有灵活调节能力的抽水蓄能电站联合能减少风电实时出力偏差,减少其实时平衡成本。因此,针对多风场与抽水蓄能电站联合参与现货市场的日前竞标策略及由此带来的收益合理分配问题开展研究。采取多风电与抽水蓄能电站联合参与日前和实时平衡市场的市场模式,着重考虑风电实时出力不确定性的平衡成本,提出兼顾实时平衡收益风险的多风电与储能联盟的日前最优竞标策略;对联合后获得的收益,分别利用合作博弈论中的Shapley值和核仁解给出风电场与抽水蓄能电站间以及多风电场间的收益分配方法。最后,通过算例分析验证所提联合运行策略的优越性以及收益分配模型的合理性。

考虑风场高维相依性的电网动态经济调度优化算法

大规模风电并网给电力系统的调度运行带来了巨大的挑战.本文提出改进的二阶段带补偿随机优化算法,用于考虑风场出力高维相依性的电网动态经济调度问题求解.首先,利用Copula函数描述多风场出力的高维相依性,获得多风场出力的联合分布;随后,引入二阶段带补偿随机优化算法解耦求解动态经济调度模型中的常规变量与随机变量;求解过程中,针对补偿费用期望值的计算受限于相依性风场维数,且对迭代方向指导不明确,导致算法收敛耗时长的问题,引入基于整体最小二乘的递推动态多元线性回归法对二阶段带补偿随机优化算法进行改进,通过补偿费用期望值的动态更新,促使两阶段模型的迭代求解快速收敛,克服了传统随机优化方法的"维数灾"弊端,使该算法能够用于考虑风场高维相依性的电网动态经济调度模型求解.最后利用IEEE 118节点系统和某省级实际电网系统验证了所提算法的有效性和实用性.

考虑调峰辅助服务的虚拟电厂运营模式

针对虚拟电厂(VPP)内部风光资源的不确定性给其参与调峰市场带来影响的问题,对以VPP为主体参与调峰市场开展研究。采取VPP同时参与直接电力交易市场与调峰市场的运营模式,计及风光出力不确定性的影响,提出基于条件风险价值理论的VPP日前优化运行模型;利用Shapley值法对各成员联合运行后取得的期望成本进行合理分配。算例仿真验证了所提运行策略的有效性与合理性。

低碳电网扩张策略:以南方电网公司为例

研究了需求随机环境下电力企业关于电源建设与电力调度的最优决策;考虑电源机组的能源结构约束与运营发电期内的碳排放总量约束,构建了以总成本最小化为目标的带补偿二阶段随机规划模型;定性分析了模型的最优解与装机容量等其它参数之间的联系;以南方电网公司为例,基于真实的数据并考虑政府的规划建议与企业自身的低碳化发展要求,利用情景生成法求解随机规划模型。结果反映了电力系统发展过程中环保绩效与总成本之间的矛盾之外,为企业在实践运作中计划期的电力建设决策以及运营期的发电决策提供了一些有价值的建议。