【摘 要】
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为实现“双碳”目标,我国提出建设以新能源为主体的新型电力系统。传统电力系统电源主要包括火电、水电、核电等常规机组,短时内出力变化小,电力电量平衡容易。对于新型电力系统,新能源出力的波动性和随机性导致常规机组投运计划、电网电力电量平衡变得困难,系统备用成本高企。对于新型电力系统,应用于传统电力系统的生产模拟程序计算结果无法反映电网实际,不利于电网规划、运行调度的实现。针对以上问题,本文主要研究包括:
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为实现“双碳”目标,我国提出建设以新能源为主体的新型电力系统。传统电力系统电源主要包括火电、水电、核电等常规机组,短时内出力变化小,电力电量平衡容易。对于新型电力系统,新能源出力的波动性和随机性导致常规机组投运计划、电网电力电量平衡变得困难,系统备用成本高企。对于新型电力系统,应用于传统电力系统的生产模拟程序计算结果无法反映电网实际,不利于电网规划、运行调度的实现。针对以上问题,本文主要研究包括:(1)采用拉丁超立方抽样和聚类得到考虑不确定性的新能源发电出力、负荷时序序列。以系统整体运行成本最优为目标,建立火电、水电、核电、风电、光伏发电、光热电站、燃气发电、燃油发电、储能、抽水蓄能等多种电源出力约束的时序生产模拟模型,用不同方法对模型化简,并利用CPLEX求解器进行求解,对比分析了不同化简方法下的求解结果。利用MATLAB中App Desinger模块开发了新型电力系统生产模拟软件,实现新能源出力不确定性模拟、自由输入模拟时长、化简方法选择、模拟结果显示等功能。(2)新型电力系统中,考虑到中长期时间尺度下新能源出力具有较强规律性,提出了中长时间尺度新能源纳入备用的实时备用率的确定方法。根据实时备用率将新能源电源可信出力纳入备用,建立多电源电力生产模型;以生产成本最小建立目标函数,考虑机组出力、功率平衡、逻辑变量、备用等约束条件;通过迭代将中长时间生产模拟化简为短期优化问题,利用CPLEX求解。以改进IEEE-24系统作为算例,进行生产模拟计算。计算结果表明,先对模型化简再进行求解可解决中长时间尺度下模型求解困难的问题,采用不同化简方法计算精度和速度不同。新能源采用实时备用率纳入备用,其经济效益随新能源渗透率的提高而愈加明显。
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