怎样通过降低购电决策者的后悔心理,来提高风电利用率

福州年夜学电气工程与主动化学院、福建省电器智能化工程技能研讨中间的研讨职员江岳文、陈梅森,正在2019年第9期《电工技能学报》上撰文指出(论文题目为“基于鲁棒懊悔度的日前市场购电结合优化”),跟着风电并网范围的不时增年夜,风电输入功率的不成猜测性对于电力市场买卖的影响增年夜,弃风比例添加。

为了优化日前市场的买卖方案并公道应用风资本,该文结合日前能量市场、备用容量市场和及时均衡市场优化日前购电方案,用区间数透露表现风电着力的没有断定性以及及时市场电价的没有断定性。正在断定日前市场最优购电战略时,因为风电着力以及及时市场的能量均衡用度没法精确预知,该文思索购电决议计划者的懊悔心思,以鲁棒懊悔度最小为目的失掉日前市场最优购电战略。详细算例剖析标明,该文购电计划能够无效低落购电决议计划者的懊悔心思,公道应用风资本,低落购电本钱。

跟着风电少量并网,电力零碎运转的没有断定性要素逐步增年夜,电力市场的买卖庞大度添加。正在日前市场中,风电购电着力巨细会影响到备用容量的购置量。当日前能量市场的风电购电着力较年夜时,实践的风电着力小于该方案购电着力的几率较年夜,需求更多上备用的几率年夜于下备用的需要几率;当日前市场风电购电着力较小时,实践的风电着力年夜于该方案购电着力的几率较年夜,故所需更多下备用的几率年夜于上备用的需要几率。

基于两者的内涵联络,文献[1]以为日前能量市场以及备用容量市场结合出清能够失掉更优的购电计划。相似地,文献[2-3]结合思索日前能量市场以及备用容量市场,订定日前调剂方案;文献[4]则树立含能量市场用度、备用容量市场用度、失负荷用度的日前市场购电模子;文献[5]针对于微网的日前市场购电优化,以发电本钱、备用本钱、机组起停总用度最小为目的,应用随机计划办法树立日前市场微网调剂模子;文献[6]思索各类随机要素的影响,正在含风电电力零碎中将能量市场以及备用市场结合优化,树立三层优化模子。

上述文献思索日前能量市场以及备用容量市场的结合出清,有益于可再生动力并网的电力零碎优化运转,但对于及时市场挪用备用容量需求支出的能量用度还没有进一步研讨。

正在电力零碎中,假如风电的实践着力年夜于日前市场的风电购电方案着力时,为了增加弃风,需求正在及时市场中挪用惯例机组下备用容量增加发电;假如风电的实践输入功率小于日前市场的风电购电方案着力,为了避免失负荷,需求正在及时市场中挪用惯例机组的上备用容量添加发电。

普通地,为了增加及时市场的偏向功率,及时市场能量价钱需求满意ρu,t≥ρr,t≥ρd,t,此中ρu,t为及时市场t时段惯例机组的购电价钱,ρd,t为及时市场t时段惯例机组的售电价钱,ρr,t为日前市场t时段出清价钱。假如及时偏向功率为负,相称于日前市场购电过量,要挪用下备用容量正在及时市场售电。

因为ρr,t≥ρd,t,该局部出卖的电能同等于正在日前市场以ρr,t的价钱购电,而正在及时市场只以ρd,t的价钱出卖,出卖单元电量将会丧失ρr,t-ρd,t,添加了总购电用度。另外一方面,假如及时偏向功率为正,相称于日前市场购电过少,要挪用上备用容量,此时要以ρu,t的价钱正在及时市场购置电能,也添加了总购电用度。

从以上的剖析能够看出,不管及时市场的偏向功率为正仍是为负,城市添加及时市场的能量均衡用度。因而将日前能量市场以及及时能量市场分隔隔离分散思索,不克不及失掉最优的购电计划[8]。文献[8]将日前市场以及及时市场一致思索,同时思索负荷猜测的偏向,树立了日前以及及时市场一致调剂模子,并经过算例剖析可知,该模子能够失掉更优的购电方案,可是该文尚不思索风电并网。

文献[9]同时思索了负荷微风电没有断定性的影响,正在差别场景下,以日前市场能量购置用度以及及时市场均衡用度最小为目的,订定最优的日前市场调剂方案。文献[8-9]正在思索及时市场电价时,以为及时电价为一牢固价钱,均不思索它的没有断定性。

文献[7]正在文献[8-9]的根底上同时思索了风电功率没有断定性以及负荷没有断定性的影响,并用区间数透露表现及时市场电价的没有断定性,失掉日前能量市场以及及时能量市场结合出清计划。文献[7-9]固然思索了及时均衡市场对于购电后果的影响,但对于备用容量市场未停止讨论,难以确保备用容量巨细的公道性,无益于优化备用容量本钱。

正在订定日前能量市场以及备用容量市场的出清方案时,作为电力市场的购电决议计划者,没法事前得悉风电的实践输入功率以及及时市场的实践价钱,没法精确评价及时均衡市场的能量用度。因而需求思索风电以及及时市场电价的没有断定性,行将风电着力以及及时市场电价作为随机变量。

今朝对于含随机变量的建模办法次要有三种:随机模子、含糊模子以及区间模子。此中随机模子需求应用少量的汗青数据失掉随机变量的散布函数;含糊模子假设没有断定参数属于含糊逻辑汇合,其客观性较年夜;区间模子只要要随机变质变化区间的高低界,所需信息少,较简单失掉。

正在电力买卖中,依据随机变量的区间变革范畴,便可以应用区间计划办法失掉日前市场机组购电着力的区间解,给购电决议计划者供给参考,也能够应用鲁棒优化办法失掉一个详细的日前市场出清计划,区间模子具备普遍的使用远景。

正在日前市场购电优化中,因为电网的实践运转状况是未知的,购电决议计划者决议的恣意一个购电计划,正在预先都有能够发生懊悔心思。研讨标明,决议计划者发生的懊悔心思会影响决议计划者的行动,如文献[21]正在光储微网优化调剂中思索了决议计划者的懊悔心思,引入鲁棒懊悔度实际,失掉鲁棒懊悔度最小的调剂计划,使微网到达综合经济效益最优。

综上所述,本文应用区间模子透露表现随机变量的没有断定性,并分离日前能量市场、备用容量市场以及及时能量市场,树立结合优化购电模子,思索购电决议计划者的懊悔心思,以鲁棒懊悔度最小为目的,失掉更优的日前市场购电计划。

论断

本文用区间透露表现风电输入功率以及及时市场电价的没有断定性,综合思索日前市场能量购置用度、备用容量购置用度以及及时市场能量均衡用度,基于鲁棒懊悔度,树立含风电的日前市场购电优化模子。论断以下:

1)与传统购电方案比拟,本文提出的购电计划同时思索了日前能量市场,备用容量市场以及及时均衡市场,优化了备用容量,使最年夜能够的失负荷电量以及弃风电量降低,较年夜增加了及时能量市场用度,总的优化计划懊悔度降低了34%,无效地低落了决议计划者的懊悔心思。

2)当及时市场购电价钱猜测偏向添加时,日前市场能量用度以及下备用容量购置用度会添加,上备用容量购置用度增加;当及时市场售电价钱猜测偏向添加时,会增加日前能量市场购置用度以及下备用容量购置用度,增年夜上备用容量购置用度。

3)当风电功率猜测区间扩展时,为了增加弃风或者失负荷,上、下备用容量购置量添加,鲁棒懊悔度也随之增年夜。

应用鲁棒懊悔度能够实在反应猜测精度对于决议计划者预先懊悔心思的影响,失掉更优的购电计划。正在当前的研讨中,日内市场和负荷侧呼应所供给的灵敏资本将进一步融入到市场买卖形式中。

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