【深度】考慮需求響應的含風電電力系統(tǒng)經濟低碳日前優(yōu)化調度

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