考虑最优消纳区间的区域能源聚合商博弈策略

随着电力市场的不断深入发展,新能源建设开发不断加快,研究考虑新能源合理消纳的电力市场交易模式具有重要意义。为实现以最小的全社会成本完成最大化清洁能源消费占比,提出新能源“最优消纳区间”的概念,并建立区域能源聚合商与电网的主从博弈模型。博弈主体以最小购电成本为目标通过交替方向乘子算法计算出中标电量与出清电价,而博弈从体通过改进遗传算法进行最优能源调度并重新上报电价,以追求最高售电收益。双方经过多轮博弈最终达到Stackelberg均衡。结果表明“最优消纳区间”能够在保障新能源消纳权重的前提下,提升社会的整体经济效益,而双层优化的主从博弈模型可进一步增加博弈双方的利益,并实现“最优消纳区间”内新能源消纳率1.07%~1.32%的提升。

应用全场景可行安全约束机组组合的风电最优消纳模型及解法

针对含风电电力系统的安全约束机组组合(SCUC)问题,目前广泛采用的鲁棒优化方法在求解时不能满足调度解的非预期约束并存在严重缺陷,且各种模型和算法中均未考虑最大消纳和最优经济消纳的区别。为克服以上困难,提出了满足非预期约束条件的风电最大消纳和最优消纳模型,并给出对应求解方法。该模型及对应求解方法为容纳可能的弃风决策以扩大调度解空间,引入了风电可变不确定集来替代广泛采用的固定不确定集;为满足调度解的非预期性,引入了一组规模极小的强非预期约束,避免了传统建模方式导致的大量非预期约束难题;为克服鲁棒优化中复杂极小极大结构带来的求解困难,引入了基于可变不确定集顶点场景的全场景可行调度模型,该模型具有单层混合整数线性规划(MILP)问题结构,求解可得调度问题的最优解。实验及测试结果表明:该算法在IEEE118节点系统中取得了良好效果,显示了最大消纳和最优消纳的区别,可以实现含风电SCUC问题的快速求解,并使风电消纳的经济性得到提高。

计及新能源消纳与碳捕集电厂的多能源系统优化调度研究

针对新能源发电占比提升、电热耦合程度加深以及燃煤机组高碳排量等问题,文章建立了一种基于新能源最优消纳与电热需求响应的含碳捕集电厂多能源系统、多时间尺度调度模型。首先,建立综合灵活运行模式的碳捕集燃煤电厂以降低系统的碳排量,提高燃煤机组配合新能源并网的灵活性;其次,将不同类型需求响应资源对应不同时间尺度的系统需求,平滑负荷峰谷差,并配合新能源最优消纳策略深挖碳捕集燃煤电厂的低碳特性;再次,计及多类电源与热源设备,以系统运行成本最小为目标函数,建立源荷协调的日前-日内-实时多时间尺度调度模型,优化不同时间尺度下负荷分配与机组出力计划,提高新能源消纳能力;最后,通过算例仿真验证了该模型的有效性与可行性。

考虑风电和负荷不确定性的灵活阻抗元件规划

输电阻塞是影响风电消纳的一个主要瓶颈。除了进行电力系统规划之外,灵活阻抗元件可以通过调节现有线路的阻抗,改变输电线路潮流,从而更加充分地利用风电资源。该文提出了一个考虑风电和负荷不确定性的灵活阻抗元件随机规划模型。通过基于大M值变换技巧和整数规划方法,将灵活阻抗元件规划引入的非线性约束线性化,使得整个模型变成一个商业优化软件可直接求解的混合整数线性规划模型。利用这个模型,论文研究了单个灵活阻抗元件的投资-效益、多个灵活阻抗元件的协同配置和不同场景的最优补偿水平等重要问题。修改的IEEE RTS-24系统的运行结果表明,合理地安装灵活阻抗元件不仅可以减少运行费用,而且可以提升风电的消纳水平,为大规模风电的接入提供一个可行的解决手段。