考虑发用电双侧不确定性的电力系统鲁棒模糊经济调度

作     者：赵翠妹 

作者单位：燕山大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张晓辉

授予年度：2018年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：风电 需求响应 不确定性 鲁棒模糊优化 

摘      要：随着风电的大规模并网,风电的不确定性对传统电力系统调度模型带来了巨大的挑战。需求响应的引入不但会提高系统风电消纳的能力,而且充分调动了用户侧的能动性,实现了发用电双侧联合调度。但是,需求响应由于调度意愿、外部环境等因素具有不确定性,因此考虑发用电双侧不确定性更具有实际意义。基于此,本文建立了考虑发用电双侧不确定性的电力系统鲁棒模糊经济调度模型,并进行了仿真验证。首先,利用模糊理论和鲁棒理论建立了鲁棒模糊数学模型,并推导出其确定性转化形式。在此数学模型中参量具有模糊性和鲁棒边界,可以同时考虑参量的双重不确定性或不同参量的不确定性。因此,在考虑风电的模糊性和随机性的基础上,建立了含风电的电力系统鲁棒模糊经济调度模型,并以经典的IEEE 10机系统和一个风电场进行算例仿真,通过模型的对比验证了鲁棒模糊优化方法的收敛性能,同时根据置信水平的选取可以得到实际系统风险指标。其次,为了促进风电消纳,实现用户侧和发电侧的双侧互联调度,在含风电的电力系统鲁棒模糊数学模型中引入需求响应,在对目标函数和约束条件进行修正后,建立了考虑需求响应参与风电消纳的电力系统多目标经济调度模型。在算例仿真中分析了需求响应对负荷曲线和风电出力的积极影响,同时验证了多目标在低碳性和经济性的权衡能力。最后,考虑发用电双侧不确定性,根据需求响应机理的不同,建立了分时电价的不确定性模型和可中断负荷模型。利用模糊理论对分时电价下不确定负荷进行了拟合,利用鲁棒理论构建了风电的不确定集,由此建立了电力系统鲁棒模糊多目标调度模型,其中多目标包括碳交易成本最小的低碳目标和综合经济成本最小的经济目标。采用内点法多约束条件处理策略改进多目标细菌群体趋药性算法,利用此算法求解模型并获得目标函数最优解。通过算例仿真验证所提模型的可行性和优越性。