基于柔性负荷的电网经济运行优化方法研究

伴随着我国电力事业不断发展,人们对于电力的需求也在逐步增长,由于电源侧设备普遍落后老化,无法满足人们对电力的需求,经常出现拉闸限电等缺电现象,又由于近年来,人们越来越重视环保问题,传统的增加装机容量的方式会加重环境的污染。所以从电力市场需求侧挖掘潜力是解决电力供应短缺问题的重要手段,柔性负荷管理是可以实现发电侧与电力需求侧互动来管理负荷,成为可以解决这些问题的一种有效方式。本文是在研究发电侧与用电需求侧互动原理的基础之上,研究柔性负荷调度模型对经济运行的影响,目的在于不断优化模型,将其运用到实际案例中实现多目标最优,具体主要包含以下几个方面:首先,本文对柔性负荷管理的重要性进行阐述,从用户参与的角度介绍其研究现状并总结其实施基础、调度形态、合约方式和市场机制,在此基础上提出了柔性负荷合约模型,并对补偿与惩罚机制进行分析研究。其次,基于柔性负荷对电力供应侧的管理角度阐述了发电成本的概念以及组成部分,研究发电机组发电成本与负荷的关系,建立成本计算数学模型,并对网损影响进行研究分析。再次,实现柔性负荷管理发电侧与电力需求侧互动机制,建立了基于柔性负荷的经济运行优化调度模型,详细分析项目部署所需考虑的关键因素,包括用户的选择、提前通知时间、中断持续时间、补偿程度等,建立考虑柔性负荷管理的优化模型。最后,针对柔性负荷优化调度问题,建立了数学模型,再分别使用粒子群算法以及二进制粒子群算法对数学模型进行求解分析,本文以19个用户16个时段的柔性负荷优化调度问题为例,通过对比不同算法优化结果,算例结果表明降低了系统运行成本,减少高峰用电负荷,同时用户获得收益。说明基于柔性负荷的优化调度有利于电力系统的可靠经济运行。