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【深度】考慮需求響應(yīng)的含風(fēng)電電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)低碳日前優(yōu)化調(diào)度

2015-08-26 來源:"電力系統(tǒng)自動化"微信 瀏覽數(shù):486

風(fēng)電作為主要的清潔能源發(fā)電形式,是實(shí)現(xiàn)低碳電力以應(yīng)對當(dāng)今能源和環(huán)境問題的重要手段。然而風(fēng)電出力時(shí)常具有反調(diào)峰特性,即在傳統(tǒng)負(fù)荷用電高峰期風(fēng)電出力小,在用電低谷期反而大,大規(guī)模風(fēng)電的接入對電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)峰谷造成壓力,也帶來風(fēng)電消納問題,使其節(jié)能減排效益難以充分發(fā)揮。

  1、為什么要在含風(fēng)電的電力系統(tǒng)中加入需求響應(yīng)策略?
  風(fēng)電作為主要的清潔能源發(fā)電形式,是實(shí)現(xiàn)低碳電力以應(yīng)對當(dāng)今能源和環(huán)境問題的重要手段。然而風(fēng)電出力時(shí)常具有反調(diào)峰特性,即在傳統(tǒng)負(fù)荷用電高峰期風(fēng)電出力小,在用電低谷期反而大,大規(guī)模風(fēng)電的接入對電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)峰谷造成壓力,也帶來風(fēng)電消納問題,使其節(jié)能減排效益難以充分發(fā)揮。
  考慮風(fēng)電出力,保證風(fēng)電優(yōu)先上網(wǎng),則可將其預(yù)測出力與系統(tǒng)預(yù)測負(fù)荷疊加而得凈負(fù)荷曲線。反調(diào)峰特性的風(fēng)電出力曲線會增大凈負(fù)荷的峰谷差,為傳統(tǒng)火電機(jī)組的配合和調(diào)度帶來壓力。
  本文旨在含風(fēng)電的電力系統(tǒng)中引入需求響應(yīng)策略來應(yīng)對這些問題,對這種情況下的優(yōu)化調(diào)度問題展開研究。
  2、需求響應(yīng)與電力調(diào)度的互動流程是怎樣的?
  需求響應(yīng)策略是指用戶根據(jù)動態(tài)電價(jià)或調(diào)度部門激勵策略來改變其固有用電行為習(xí)慣的互動方式,可分為價(jià)格型與激勵型兩種。本文中考慮激勵型需求響應(yīng)策略。其與電力調(diào)度的互動流程大致為:①調(diào)度部門決定調(diào)用需求響應(yīng)資源的時(shí)段,向用戶發(fā)出需求信息;②用戶根據(jù)自身利益對需求時(shí)段進(jìn)行競價(jià),申報(bào)可悲調(diào)用的時(shí)間和容量;③調(diào)度部門制定發(fā)電計(jì)劃,并以調(diào)用成本最小確定需求響應(yīng)最優(yōu)調(diào)度方案;④調(diào)度部門發(fā)布調(diào)度計(jì)劃和需求響應(yīng)調(diào)度方案;⑤用戶反饋是否可行,若否則與調(diào)度部門溝通和調(diào)整計(jì)劃;⑥制定最終日前調(diào)度計(jì)劃。
  本文采取在凈負(fù)荷需求超過調(diào)度周期內(nèi)最大負(fù)荷的一定比例時(shí)調(diào)用需求響應(yīng)資源。當(dāng)負(fù)荷高于某一比例時(shí)即處于高峰負(fù)荷時(shí),調(diào)用需求響應(yīng)資源作為電源,與火電機(jī)組與風(fēng)電場共同作用為系統(tǒng)供電;當(dāng)負(fù)荷低于某一比例時(shí)即處于低谷負(fù)荷時(shí),調(diào)用其作為負(fù)荷形式,即鼓勵用戶用電,從系統(tǒng)吸收電能。通過這樣的方式來消納風(fēng)電和實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的削峰填谷效益。
  3、如何為考慮需求響應(yīng)的含風(fēng)電電力系統(tǒng)建立優(yōu)化調(diào)度模型?
  針對經(jīng)濟(jì)和低碳兩個目標(biāo),本文對考慮需求響應(yīng)的含風(fēng)電電力系統(tǒng)建立了日前優(yōu)化調(diào)度模型(如下圖所示),即在滿足系統(tǒng)功率平衡約束、系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用約束、機(jī)組組合與運(yùn)行約束、需求響應(yīng)約束等條件下,力求最小化電網(wǎng)總發(fā)電成本和二氧化碳排放量。

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