含风电场的电力系统节能发电调度动态建模与智能算法研究

为提高电力工业能源使用效率,节能减排,促进能源和电力结构调整,确保电力系统安全、高效运行,实现电力工业可持续发展,四部委联合制定了《节能发电调度办法(试行)》(以下简称《办法》)。《办法》指出,节能发电调度必须在保障电力可靠供应的前提下,按照节能、经济的原则,优先调度可再生发电资源。尽管可再生能源发电具有环境保护等优点,但其存在持续性和可靠性问题。风电作为发展最迅速的可再生能源发电技术之一,受到了广泛关注。含风电场的电力系统的研究大多集中在风电接入电网后给电网安全、稳定运行带来的影响,针对节能发电调度方面的研究还很少。而节能发电调度又是国家极力倡导的一项重要工作,因此,本文的研究工作意义重大。 风电预测是本文研究工作的基础,其精确度将直接影响到含风电场的电力系统节能发电调度。因此,本文对风电场出力预测方法做了总结和比较,以期最大限度地消除风电随机性和间歇性对节能发电调度的影响。 在电力系统调度层面上,传统的优化调度问题分为静态和动态两种。动态优化调度考虑了不同时间断面的耦合性,虽然计算过程比静态优化调度复杂,但计算结果更符合实际要求。因此,考虑到风速随时间的随机变化性质,本文采用动态分析方法对含风电场的电力系统节能发电调度进行建模。建立的动态模型有望较好地解决由于风电场输出功率难以准确预测而给节能发电调度带来的困难。 同时,为适应新形势下节能发电调度的实施环境和要求,本文对兼顾经济、环境和网损的多目标优化调度决策算法进行了深入研究,提出了改进算法,算例结果证明改进后的算法能够适应新形势下的节能发电调度。 最后,为了使算法实用化,本文初步研究开发了基于IDA-800平台的节能发电调度模块,实现了用户交互等功能,可以为节能发电调度的实施提供软件平台。