应对随机间歇式扰动的备用调度协调优化研究

随着风电规模的不断增长，风电输出功率受到气候因素的影响而呈现的扰动，使电力系统中随机间歇式扰动的频度与幅度明显增大。对此本项目提出应对随机间歇式扰动的备用调度协调优化新思路：以二次备用调度为突破口，在参与二次备用调度的火电机组中因势利导，形成非完全AGC模式机组集群格局，以提高二次备用调度的响应速度。在此基础上，通过开展二次备用调度承上启下的协调优化研究，建立应对间距长短不同的随机间歇式扰动的一、二、三次备用调度协调优化机制和联合调控体系结构及新型调控模式，有效提高电网应对频度与幅度日益增长的随机间歇式扰动的坚韧性。运用优化点邻域目标函数不灵敏原理与仿事理优化相结合的方法，确立简洁易行的"调节量群体分担均衡分布"原则，以此规范一、二次备用调度，有效防止节能减排优化目标函数虚无化。项目研究对提高大型互联电网应对随机间歇式扰动的坚韧性和风电入网可持续发展具有明显的科学意义和应用前景。

随着风电规模的不断增长，受到气候因素的影响而呈现随机间歇式的扰动给电力系统传统调度和运行模式带来了新的冲击与挑战。为应对风电间歇性扰动挑战，在利用火电AGC机组非完全AGC模式机组集群形成优势格局的同时，增强二次备用调度和提高AGC响应速度，通过开展二次备用调度承上启下的协调优化研究，实现一、二、三次备用调度协调优化。首先分析随机间歇性波动风险特性，并提出基于LM算法的净负荷预测方法， 在净负荷预测的基础上，建立一次备用打头阵、二次备用承上启下、三次备用作后盾的协调机制。一次调频备用体现“公平、公开、公正”的原则，二次备用调度策略引入“波动窗”算法，分担AGC机组调节压力，应用优化点邻域目标函数不灵敏性原理实施机组群体分担调整量，保持总体运行工作点在优化点邻域，保证响应备用调整所付出的代价最小。从时空分层协调角度出发，提出了在不同的时间级，对电网供应侧不同类型机组的运作机制进行逐级优化协调，实施陡坡事件(Rapid Ramping Event，RRE)的备用优化决策，使每一波陡坡冲击所耗用的备用，能够得到及时充分地增补和补充，挖掘系统备用贡献(system reserve contribution，SRC)潜力。通过本项目的研究，对提高大型互联电网应对间歇式扰动的坚韧性和可再生能源的持续发展具有明显的科学意义和应用前景。