【电力系统优化调度】计及源荷两侧不确定性的含风电电力系统低碳调度(Matlab代码实现)

简介: 【电力系统优化调度】计及源荷两侧不确定性的含风电电力系统低碳调度(Matlab代码实现)

💥1 概述

文献来源:


节能减排、大力开发风电等新能源是电力行业发展的必然趋势[1-2] 。但风电等新能源发电属于波动性电源,其不确定性给系统稳定运行带来了严重的安全隐患[3] 。当风电大规模并网时,为保证电网安全运行会造成弃风现象,同时导致系统旋转备用容量大幅增加,极大降低了风电并网的经济性,因此含风电系统的不确定性问题成为调度决策者必须考虑的重要因素,如何兼顾含风电电力系统的可靠性、经济性以及环保性成为调度过程中面临的重要问题[4-5] 。


在低碳背景下,将碳交易引入含有大规模风电的电力系统中,能够降低系统中火电机组和热电联


产 CHP(Combined Heat and Power)机组出力,提高风电上网空间,减少系统碳排放量。


目前,针对碳交易机制国内外学者已进行了相关研究。文献[6]考虑碳交易成本,提出一种电-气互联综合能源系统调度模型。文献[7]综合考虑系统的经济性和低碳性, 采用三阶段调度方法


,建立核-火-虚拟电厂联合调度模型。文献[8]提出一种含有碳交易机制的多目标环境经济调度策略,将碳交易成本划分为碳权成本、碳收益和碳排惩罚,综合考虑碳和其他污染物的排放成本。上述研究均计及碳排放成本,对电力系统节能减排起到积极作用,但未对系统碳排放量具体划分区间。本文基于传统碳交易机制,引入阶梯型碳交易模型,进一步提高系统对风电等新能源发电的并网消纳量,降低碳排放量。


碳交易机制的引入提高了风电的并网消纳量,但风电的波动性和不确定性给调度决策带来的问题


更加严重[9] 。目前,针对风电波动性与不确定性的相关研究已取得了一定成果。文献[10]充分考虑风力发电的不确定性,对一些相互冲突的目标进行权衡,提出一种估算风力发电不确定性集的新方法。文献[11]考虑风、光发电的不确定性以及水、热、电的能量平衡,基于机会约束目标规划,构造含有风- 光-水-气-火-储的联合调度模型。文献[12]基于含高比例可再生能源的电力系统,揭示功率平衡原理,提出灵活性裕度的概率模型。文献[13]采用七分段高斯分布模拟负荷和风速的预测误差值,进而求得最经济的机组出力方式。文献[14]针对含大规模可再生能源的调度模型,将约束条件中的功率平衡等式松弛为不确定环境下的不等式方程,并引入目标规划模型中。文献[15]引入净负荷概念,将蒙 特卡洛模拟与解析法相结合,处理风、光、负荷的不 确定性。


综上所述,考虑碳交易机制能够有效提高风电消纳量,但是随着风电并网容量的增大,其波动性对系统的影响愈加严重。目前针对提高系统环保性、 降低碳排放的相关研究中,同时兼顾新能源并网给系统带来不确定影响的经济调度模型相对较少。因此,本文提出考虑风电和负荷不确定性的低碳型经济调度模型,该模型充分考虑碳排放成本、运行成本以及不确定因素,旨在提高风电等新能源发电的并网消纳量,同时降低碳排放量。


📚2 运行结果

2.1 方法一:

2.2 方法二:

🎉3 文献来源

部分理论来源于网络,如有侵权请联系删除。

[1]崔杨,周慧娟,仲悟之,李鸿博,赵钰婷.考虑源荷两侧不确定性的含风电电力系统低碳调度[J].电力自动化设备,2020,40(11):85-93.DOI:10.16081/j.epae.202009019.

🌈4 Matlab代码实现

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