考虑源端不确定性和受端备用可用性的跨区鲁棒经济调度

摘要

随着特高压互联电网的建设，高比例风电由源端本地消纳模式逐渐转变为跨区消纳模式。在传统跨区调度模式中，联络线计划根据历史数据和交易计划制定，限制了区域间协调消纳能力；打破传统跨区调度模式是实现跨区消纳和备用共享的前提。现阶段对跨区调度研究尚不成熟，对源端、联络线和受端“三要素”的功能角色和协调关系认识不够，阻碍了风电大范围跨区消纳的实际运用。因此，研究跨区调度的相关问题在我国能源趋势下显得意义重大。 针对传统联络线调度模式下，因源端消纳能力有限导致的弃风问题，本文研究了将联络线作为可调资源，通过自由优化的外送方式促进源端风电消纳，建立了考虑联络线自由优化的跨区调度模型，并仿真验证了联络线外送能力和调节能力对风电消纳的促进作用，分析了联络线外送促进消纳的原理。 基于以上研究，本文分析了现有跨区调度模型在联络线约束、联络线计划和联络线备用三方面存在研究不足的情况，强调跨区调度应充分考虑调度整体性和风电不确定性，提出综合考虑三要素的“源端提要求，受端做校验”分散式跨区调度思想，详细阐述了调度思想、过程和特点。 基于该调度思想，运用鲁棒优化处理风电不确定性问题，建立了考虑源端不确定性和受端备用可行性的鲁棒经济调度模型。首先源端针对风电不确定性问题进行优化，赋予联络线外送和备用能力，协助常规机组消纳和平抑风电功率；再由受端将联络线视作受端不确定电源，校验其功率值和备用值在受端运行约束条件下的可行性，在不可行时由受端返回校验信息给源端重新优化，直到可行为止。 为验证调度思想和模型有效性，在跨区调度分区备用模式下，对比研究了采用传统备用配置方法和鲁棒优化方法应对风电不确定及其带来的备用配置问题，仿真结果表明，在跨区调度中运用鲁棒优化方法处理风电不确定性具有合理性和经济性；针对备用分配优化问题，对比研究了限制联络线备用能力的分区备用方式和考虑受端备用可用性的跨区备用方式，仿真结果表明相较于分区备用，考虑受端备用可用性的跨区备用在确保受端安全运行的前提下，实现了备用容量在源端和受端的优化分配，提高了系统经济性和灵活性。

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