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随着新能源装机容量持续快速增长,高比例可再生能源的接入已成为未来电源的发展趋势,但同时可再生能源的随机波动性、发展不均衡不充分的问题日益突显,特别是可再生能源消纳问题受到广泛关注,电源规划方案的特性逐渐趋向多样化,为规划方案评价工作带来新的挑战。如何客观、合理地对多能源电源规划方案进行综合评价、选出最优方案,对电力系统安全稳定运行具有重要意义。本文围绕多能源电力系统电源规划方案指标体系构建、综合评价与决策展开研究。
首先,从综合评价指标体系的基本理论出发,研究指标体系的构建原则和构建流程,梳理现有评价指标,明确各项指标的定义和数学模型,为构建电源规划指标体系奠定基础。针对西部某省多能源电源规划方案的新特性,指出灵活性是制约可再生能源消纳能力的关键因素,引入灵活性不足概率、灵活性不足期望、可再生能源接纳能力三项指标,与可靠性指标一同归入技术性指标,最终从经济性、技术性、适应性、环保性四方面建立多能源电源规划指标体系。
其次,将电力系统灵活性量化评估模型引入电源规划中,研究确定了有效算法,结合灵活性作用机理对灵活性指标进行了详细计算。以我国西部某省实际电力系统为算例,对七个可行电源容量配置方案进行生产模拟,计算得到各方案灵活性指标、可靠性指标,对比分析揭示了高比例可再生能源系统满足可靠性要求时不一定满足灵活性要求,需要进行电源规划方案综合评价与决策研究。
基于已构建的电源规划评价指标体系,将Copula函数用于电源规划方案决策,提出了PCA-Copula电源规划评价方法。针对多元变量求解Copula参数复杂的问题,采用主成分分析方法(PCA)降低多元变量维数,形成相互独立的主成分,结合Copula函数建立各主成分间的联合概率分布模型,无须再求解复杂参数,显著减少了计算量的同时有效解决了主成分分析法线性综合模型将指标信息量权二次加权的问题,能够更加客观地对电源规划方案进行综合评价。结合算例对基于时间序列的不同电源规划方案进行决策研究,得到整个时间序列上的电源规划方案发展趋势和最优方案,验证了PCA-Copula方法的合理性与有效性,为电源规划建设时序方案的各个阶段规划、局部优化提供参考。
最后,将PCA-Copula法应用于给定电源规划容量配置方案的综合决策,得出最优方案,分析了不同方案指标的影响,对电源规划起指导作用。
首先,从综合评价指标体系的基本理论出发,研究指标体系的构建原则和构建流程,梳理现有评价指标,明确各项指标的定义和数学模型,为构建电源规划指标体系奠定基础。针对西部某省多能源电源规划方案的新特性,指出灵活性是制约可再生能源消纳能力的关键因素,引入灵活性不足概率、灵活性不足期望、可再生能源接纳能力三项指标,与可靠性指标一同归入技术性指标,最终从经济性、技术性、适应性、环保性四方面建立多能源电源规划指标体系。
其次,将电力系统灵活性量化评估模型引入电源规划中,研究确定了有效算法,结合灵活性作用机理对灵活性指标进行了详细计算。以我国西部某省实际电力系统为算例,对七个可行电源容量配置方案进行生产模拟,计算得到各方案灵活性指标、可靠性指标,对比分析揭示了高比例可再生能源系统满足可靠性要求时不一定满足灵活性要求,需要进行电源规划方案综合评价与决策研究。
基于已构建的电源规划评价指标体系,将Copula函数用于电源规划方案决策,提出了PCA-Copula电源规划评价方法。针对多元变量求解Copula参数复杂的问题,采用主成分分析方法(PCA)降低多元变量维数,形成相互独立的主成分,结合Copula函数建立各主成分间的联合概率分布模型,无须再求解复杂参数,显著减少了计算量的同时有效解决了主成分分析法线性综合模型将指标信息量权二次加权的问题,能够更加客观地对电源规划方案进行综合评价。结合算例对基于时间序列的不同电源规划方案进行决策研究,得到整个时间序列上的电源规划方案发展趋势和最优方案,验证了PCA-Copula方法的合理性与有效性,为电源规划建设时序方案的各个阶段规划、局部优化提供参考。
最后,将PCA-Copula法应用于给定电源规划容量配置方案的综合决策,得出最优方案,分析了不同方案指标的影响,对电源规划起指导作用。