计及需求侧响应的光热发电并网优化调度研究

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wintertear0704
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近年来,随着电力系统清洁化转型的深入,以风、光为代表的可再生能源得到迅猛发展,“多源互补”机制也已深入风、光资源丰富的西北地区。但受风、光出力波动性大、电源侧和负荷侧调节能力弱等问题的影响,我国弃风弃光现象日益严重,给电力系统安全稳定运行造成极大的负面影响。然而光热发电作为一种具有调度能力的新能源发电方式,具备储热及灵活可控等优势,能够以“可再生能源消纳可再生能源”;此外,需求响应机制可通过引导用户用电行为,改善负荷曲线的峰谷差。在此背景下,研究含光热-风电的多源协调调度策略和计及需求响应的源-荷协调调度策略,对提高电力系统调度灵活性、降低系统综合运行成本和改善新能源消纳率具有重要意义和实际价值。首先,本文对光热、风电及光伏等各类机组的运行特性进行分析;且采用基于语义聚类的典型日出力曲线选取方法对光热、风电、光伏典型日出力曲线进行选取,对选取结果进行出力互补特性分析对比。验证表明,光热、风电和光伏协同出力具有良好的互补优势。其次,本文在对各类机组运行机理分析的基础上,引入电热转换装置,将多余的风电转换为热能存储于光热电站的储热系统中,以此形成光热发电和电热转换装置联合运行模式;构建含电热转换的光热-风电-火电联合系统优化调度模型,以系统综合成本最优为目标,充分考虑电网和各类机组的运行约束,采用改进的粒子群优化算法对模型进行求解。算例结果表明,源侧采用光热发电和电热转换装置联合运行的策略,能弥补风电反调峰特性的不足,降低系统综合运行成本和提高系统风电消纳能力。最后,本文基于第三章策略的基础上,在荷侧引入需求响应机制,构建计及价格型需求响应的光热-风电-光伏-火电联合双层优化调度模型;上层模型以等效负荷波动最小为目标,下层模型以系统综合运行成本最低及新能源并网消纳的环境效益最大为目标,上下层共同构成源-荷双侧的协调优化调度策略,分别采用微分进化算法和基于Pareto最优解的多目标粒子群优化算法对上下层模型进行求解。算例结果表明,系统经价格型需求响应机制优化达到负荷的削峰填谷效果;且通过对源-荷双侧的协调优化调度,系统的综合运行成本和新能源消纳率得到进一步改善。
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