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

　　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(jìn)行競價，申報可悲調(diào)用的時間和容量;③調(diào)度部門制定發(fā)電計劃，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)整計劃;⑥制定最終日前調(diào)度計劃。
　　本文采取在凈負(fù)荷需求超過調(diào)度周期內(nèi)最大負(fù)荷的一定比例時調(diào)用需求響應(yīng)資源。當(dāng)負(fù)荷高于某一比例時即處于高峰負(fù)荷時，調(diào)用需求響應(yīng)資源作為電源，與火電機組與風(fēng)電場共同作用為系統(tǒng)供電;當(dāng)負(fù)荷低于某一比例時即處于低谷負(fù)荷時，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、機組組合與運行約束、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。