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基于需求响应的大规模风电消纳调度策略研究

刘小聪  
【摘要】:风电在当前应对能源危机和环境变化的背景下快速发展,然而风电具有随机性、间歇性等特点,大规模风电的并网给电力系统的运行带来新的挑战,并网消纳问题日益突出。需求响应是智能电网框架下重要的互动资源,因可以灵活部署快速响应系统需求,正逐步成为消纳风电的一条重要途径。论文主要围绕考虑需求响应的风电消纳调度策略展开,首先建立了考虑用户侧互动的调度模式,分析了需求响应消纳风电的可行性;进而重点关注风电不确定性的影响,探索需求响应与不确定性优化方法的结合,提出了不同时间尺度、不同类型的需求响应资源参与大规模风电消纳的优化调度策略,主要工作包括:(1)分析了需求侧资源参与对电网调度的影响,考虑风电接入的需求,建立同时考虑日前分时电价参与电力平衡和可中断负荷参与备用的风电消纳日前机组组合模型,并另建立日内经济调度运行模拟,评估调度策略的效果和需求响应的作用,验证了需求响应消纳风电的可行性。(2)建立网络约束条件下基于需求响应的大规模风电消纳随机机组组合模型,并与确定性优化增加备用的模型进行对比,重点分析了网络约束和风电不确定性的影响。算例分析表明,需求响应可以配合不同调度策略的特点,缓解风电不确定性和网络约束的影响。(3)建立柔性配置激励型需求响应参与风电消纳的机组组合模型,考虑激励型需求响应在时间和电量上的耦合关系,在满足特定响应约束的前提下,将激励型需求响应资源柔性配置为日前和日内资源参与两阶段决策,分析了影响柔性配置的关键因素并证明了柔性配置的有效性。(4)考虑基于激励和基于电价两类DR在时间尺度、响应灵活性、不确定性等特性上的互补关系,探索建立灵活配置日前电价型和日内激励型需求响应资源参与电力平衡的两阶段随机规划风电消纳机组组合模型,并以此为基础建立日内滚动调度模型。算例分析证明了多种需求响应资源协调优化,在不同时间尺度上配合系统运行状态变化,提高风电消纳能力的效用。


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