风电大规模接入电网后,由于系统调峰能力不足导致风电消纳受阻,亟待挖掘新的调峰资源以解决或缓解风电送出受阻问题。本文提出将具有调节特性的多形态需求侧负荷参与电网调控,采用基于多形态需求侧负荷响应的荷源互动调峰控制方法进行荷源互动调峰控制,对提高系统调峰能力、降低系统运行成本具有重大意义。本文首先基于风电集群有功出力的反调峰特性,研究分析风电集群接入电网对系统下调峰的影响,以及多形态需求侧负荷参与下调峰调节的可行性,论述了多形态需求侧负荷参与调节对提高系统调峰能力具有重要作用。其次,研究多形态需求侧负荷调节特性,建立相应的响应模型,包括电解铝、碳化硅、铁合金、电动汽车、蓄热电锅炉等多形态需求侧负荷,并建立电动汽车负荷聚合模型和蓄热电锅炉负荷聚合模型;在此基础上,将多形态需求侧负荷按照调节特性归纳分为可离散响应负荷、可时移响应负荷、可连续响应负荷,分别建立这三类调节特性负荷的响应模型。再次,基于多形态需求侧负荷调节特性及响应模型,研究提出基于多形态需求侧负荷的日前和日内荷源互动调峰模式;基于风电日前功率预测,建立以多形态需求侧负荷可调节电量最大和电网运行成本最小为目标的日前荷源互动调峰优化模型;基于风电日内功率预测,建立以风电日内预测值与日前风电出力计划值偏差最小为目标的日内荷源互动滚动修正调峰优化模型;采用基于改进的多目标遗传算法NSGA-Ⅱ对模型进行求解;优化模型与求解方法共同形成基于多形态需求侧负荷响应的荷源互动调峰控制方法。最后,采用甘肃电网运行数据进行仿真,验证本文提出的基于多形态需求侧负荷响应的荷源互动调峰控制方法的可行性和有效性。
