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时变可靠性约束下含风系统旋转备用随机规划模型
【摘要】大规模风电并网后，系统运行经济性和可靠性之间的矛盾十分突出，传统确定 旋转备用的方法存在较大的局限性。本文建立的含风系统旋转备用随机规划模型，能够 根据系统容量冗余度，灵活分配各时段可靠性权重，实现调度周期内可靠性的协调优化。 该模型充分考虑不同机组提供旋转备用的成本差异，允许机组对旋转备用进行报价，以 发电成本、直接备用成本和期望停电成本最小目标，实现发电侧和用户侧整体经济效益 的最大化。应用本文模型，可以对含风系统的旋转备用进行成本效益分析，为调度机构 设置合理的可靠性水平提供决策依据。对负荷预测偏差、风电预测偏差和机组强迫停运 等不确定性因素，通过概率密度函数分析和随机模拟相结合的方式予以处理，并采用粒 子群算法对模型进行求解。最后，通过算例分析，验证了本文模型和算法的有效性。 【关键词】风电并网；旋转备用；时变可靠性；成本效益分析；随机规划
1 引言
传统电力系统中，由于存在负荷预测误 差、系统元件故障等不确定性因素，运营机构 需要配置一定容量的旋转备用，以保证系统运 行的安全性和可靠性。旋转备用容量的获取通 常采用确定性方法，如负荷预测值的某一比 例，或运行机组中的机组最大出力水平。
在没有风电接入的系统中，确定性的备用 配置方法操作简单、容易实现，能够保证系统 达到一定的可靠性水平。大规模风电接入电网 后，由于风力具有很强的波动性和随机性，风 电场出力的预测误差很大(短期预报误差一般 在 15%-20%[1]),将对电力系统的调频和备用 造成重大影响[2-3]。若电网旋转备用过大
本文建立的旋转备用模 型，能够根据系统容量冗余度，灵活分配各时 段可靠性权重，实现调度周期内可靠性的协调 优化。该模型充分考虑不同机组提供旋转备用 的成本差异，允许机组对旋转备用进行报价， 以发电成本、直接备用成本和期望停电成本最 小目标，实现发电侧和用户侧整体经济效益的 最大化。应用本文模型，可以对含风系统的旋 转备用进行成本效益分析，对指导调度机构设 置合理的可靠性水平具有一定的参考价值。
References(参考文献)
[1] Dany G, Power reserve in interconnected systems with high wind power production[C]// Proceedings of IEEE Porto Power Tech Conference, September 10-13, 2001, Porto, Portugal. [2] Bao Aixia, Analysis and research for capacity credit of large scale wind farms and influence on reserve capacity of east china electric power grid, Proceedings of the CSEE, 2009, 29(S1), P34-38 (Ch).
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