基于相关机会目标规划的主动配电网优化调度研究

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风电和光伏等分布式电源具有不确定性,当渗透率较低时,其出力的不确定性可以忽略,但当渗透率较高时,配电网的源荷双侧将表现出较强的不确定性。此外,由于分布式电源的接入,配电网将拥有更多的可控资源,传统的被动控制模式需要有所转变。鉴于此,如何考虑源荷双侧的不确定性,充分利用配电网的可控资源以实现配电网的安全经济运行,是一个亟需研究的问题。为此,本文以随机优化理论为基础,对主动配电网的优化调度进行研究。主要工作和成果如下:(1)建立了电源出力和负荷预测误差模型,并研究了随机优化理论中机会约束条件确定性转换方法和相关机会目标规划模型的求解方法。为了描述具有不确定性的电源出力和负荷,建立了以正态分布表示的风电、光伏和负荷预测误差模型。另外,通过采样的方法实现机会约束条件的确定性转化,突破了传统解析法对随机变量数量和分布规律的限制。最后,对于相关机会目标规划模型,通过采样和按优先级结构极小化目标向量的方法求解。(2)考虑源荷双侧不确定性对调度模型的影响,提出了一种基于相关机会目标规划的主动配电网日前调度模型。考虑不确定性变量对功率平衡方程的影响,基于相关机会规划建立了概率性功率平衡模型。另外,考虑不确定性变量对可再生能源逆变器无功出力的影响,基于机会约束规划建立了逆变器容量约束模型。在上述研究的基础上,充分利用配电网有功和无功资源实现主动配电网的日前优化调度,以减少日内有功的调整量以及因逆变器容量限制而被迫调整无功指令的概率。通过算例分析,验证了所提模型的有效性。(3)为了进一步减轻日内调度的压力,提出了一种基于相关机会目标规划的主动配电网日内滚动调度模型。考虑不确定性变量对备用容量的影响,基于机会约束规划建立了备用容量的约束模型。同时,针对预测误差“近小远大”的特性,将备用容量机会约束的置信度设置为“近高远低”,以期提高主动配电网运行的经济性。最后通过算例分析,验证了所提模型的有效性。
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