考虑经济调峰约束的风电接纳能力研究

随着利用风能发电技术的不断成熟,全国风电发电比重不断变大,但由于受到电网电源特性和风电自身因素的制约,风电大规模并网与电网风电消纳困难的矛盾日益凸显。影响风电并网的因素很多,电网调峰能力和网架输送能力是最为主要的原因。因此,确定电网合理风电消纳容量,对于合理规划风电,减少电网弃风,提高机组发电效率,减少风电并网对电网的影响以及提升电网经济效益均具有重要的理论意义和现实价值。本文首先总结了影响电网风电接纳能力的主要因素;从电网侧和风电自身两方面建立了风电接纳能力评估指标体系。结合辽宁电网实例,分析了基于电力平衡的风电接纳能力评估方法,指出其不足。在此基础上,提出考虑经济调峰约束的风电接纳能力评估方法。综合考虑机组检修成本、机组启停成本、燃料发电成本以及环境成本,建立以发电总成本最小为目标函数,多种边界条件为约束的高维、非线性数学模型。针对上述模型的求解,本文提出一种基于模拟退火机理的改进粒子群优化算法。通过引入基于轮盘赌策略的模拟退火算法来提高粒子群算法的局部寻优能力;利用自适应罚函数与可行性调整相结合的方法使粒子满足大量的约束条件;引入差分变异和基于群体适应度的随机变异使算法避免早熟收敛。最后,通过对辽宁电网典型日44台机组实例仿真结果的对比,验证所提出算法的更优性和模型的可行性。