摘要
为进一步推动实现“双碳”目标，我国将加快构建以新能源为主体、源网荷储友好互动的新型电力系统。作为海洋风能资源丰富的沿海大国，我国将在“十四五”期间继续保持海上风电的有序发展。然而，海上风电选址的地理环境要求决定了其在沿海地区规模化、集中化发展的趋势。当海上风电高比例渗透电力系统后，由于其出力具有反调峰特性和波动性，容易产生大量弃风，限制了海上风电的快速发展。为了解决上述问题，本文从考虑储能容量配置的“源-网-荷-储”调度优化和考虑海上风电出力不确定性的调度优化两方面展开了研究。 在考虑储能容量配置的“源-网-荷-储”调度优化方面，由于沿海地区高比例海上风电出力的反调峰特性显著，本文通过对火电机组、联络线受送电、可中断负荷用户和储能电站进行统一调控，以电力系统运行成本最低为优化目标，建立了考虑储能容量配置的“源-网-荷-储”调度优化模型。为了使储能投资回收年限最短，比较了不同储能容量配置方案下的系统净节约成本和储能投资成本，得出了储能容量最优配置方案，并量化了储能带来的社会经济效益。算例结果表明，本文所提出的模型可有效降低系统运行成本，减少化石燃料消耗，提高海上风电的消纳能力。 在考虑海上风电出力不确定性的调度优化方面，由于海上风电出力波动性引起不确定性会严重影响电力系统的调度运行，本文在“源-网-荷-储”两阶段调度优化模型的基础上，采用Kullback-Leibler散度来刻画海上风电出力的不确定性，建立了基于分布鲁棒的“源-网-荷-储”两阶段调度优化模型。通过拉格朗日对偶变换等数学方法，将上述min-max双层优化问题转化为可解的单层凸优化问题，并利用LINGO求解器进行求解。算例结果表明，通过比较随机优化、鲁棒优化和分布鲁棒优化模型的优化结果，本文所提出的分布鲁棒模型不仅保证了调度决策的鲁棒性，而且降低了优化结果的保守性，提高了系统运行成本的经济性。本文的研究成果，已应用到沿海某省电网公司的科技项目。
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