风光水火电短期联合调度的动态模型建立及算法研究

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2012年8月国家能源总局颁布的《可再生能源发展“十二五”规划》,规划指出:“十二五”规划的总目标是将可再生能源的应用规模提高,增强常规能源和可再生能源的进一步融合,显著增大可再生能源在能源消耗中的比例;多方面的提升可再生能源技术的创新能力,控制可再生能源的核心技术,开发竞争力强与体系完整的可再生能源。由此可见水电、风电和太阳能发电等可再生能源发电将领跑整个电力行业的发展,多电源联台发电的格局更加明显。火力发电作为我国最重要的电源形式,其具有电源特性好,不易受气候与季节的干扰,出力较平稳、可靠性高,适合承担电力系统的基荷,但是火力发电不仅需要消耗一次能源,并且排放大量的污染气体,由于环保与节能的要求,因此其发展受到限制:与此同时,全社会的用电需求却在不断的增长。如何在节能环保和满足不断上升的负荷需求的前提下,制定合理的多电源短期联台调度策略,适当增大风电和太阳能发电量、降低火电输出功率,借助梯级水电的调节能力保证电力系统的功率平衡是电网发展亟需解决的问题。  本文综合考虑梯级水电与风电和光伏发电的特性,将全网经济、安全运行作为总目标,主要考虑风电的波动性和随机性井将其与光电相结合形成风光互补模型,并兼顾水、火电的出力特点以及电网的经济运行建立调度目标,将节点电压作为安全约束,建立古风、光、水、火电的短期多电源联合调度模型。将粒子群算法与快速非支配排序算法相结台,引入新型的多目标粒子群算法(MOPOS),并引入外部档案集的维护与变异策略,以克服算法的搜索不均与“早熟”问题;并采用理想点优选法在非支配解集中选取折中解,作为最终的调度方案。  通过构建风、光、水、火电的联合调度模型,形成了以火电承担基荷,尽量接纳风电和光伏发电,而水电承担调频、调峰任务的调度格局。在IEEB30节点测试系统中验证本文算法的可行性。结果表明,本文调度模型能够充分有效利片了可再生能源,减少弃风和太阳能,减小了火电在系统中承担负荷的比例,平稳火电出力,体现丁优化模型的忧越性。
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