需求响应参与大规模风电消纳的运行机制研究

当下风电在应对能源危机和环境变化的背景下快速发展,然而风电具有随机性、波动性、间歇性等特点,大规模风电并网给电力系统的运行带来新的挑战,风电并网消纳问题日益突出。需求响应是智能电网框架下重要的互动资源,因可以灵活部署快速响应系统需求,正逐步成为消纳风电的一条重要途径。论文主要围绕需求响应参与消纳风电的运行机制而展开,首先简要分析了风电的不确定性分析,同时研究了基于虚拟电厂的全方位需求响应建模及其调度模型,分析了需求响应消纳风电的可行性；接着从风电场的角度出发,展开了风电场购买需求响应实现打捆消纳的策略研究；最终考虑需求响应消纳风电的二维运行思想,以及系统内资源按概率参与不同电力市场,提出基于概率的需求响应消纳风电的多层调度二维运行机制。本文的主要工作包括：(1)从需求侧资源参与电网调度的角度,基于虚拟电厂的概念,考虑需求响应的全方位特性,对需求响应建模,并构建了全方位需求响应参与电力系统的调度模型,算例分析了需求侧资源参与对电网调度的影响,验证了需求响应消纳风电的可行性。(2)从风电场的角度出发,考虑风电场对需求响应资源的购买策略,基于成本效益分析构建风电场购买需求响应实现打捆消纳的模型,并从一致性、不确定性两个方面对风电场提交的风电曲线进行了评估。算例分析表明,风电场购买需求响应资源可以增加其收益,有助于风电消纳。(3)在考虑电网调度和风电场超额风电消纳的不同需求的基础上,同时考虑系统内资源按照不确定性参与不同概率的电力市场,探索提出基于概率的需求响应消纳风电的多层调度二维运行机制,并以此为基础建立日前-小时前-实时的电网调度和风电场决策理论模型。算例分析表明基于概率的多层调度二维运行机制在显著提高系统运行的经济性、可靠性的同时,也可以帮助风电消纳。