摘要
“双碳”目标下，风、光等清洁能源的渗透率将不断提高，风光储联合系统依托灵活性调节资源，具有较高的可靠性，是促进大规模可再生能源消纳与能源结构转型的绝佳技术手段。但风力发电和光伏发电具有间歇性和波动性的特点，使电力系统面临电功率供需实时平衡、灵活性资源合理调度等难题。基于此，计及发电不确定性研究风光储联合系统的优化调度问题对促进电源侧能源结构转型、新能源与电网的协同发展具有重要意义。因此，本文基于分布鲁棒理论科学表征风、光发电不确定性，提出基于Wasserstein距离的分布鲁棒的风光储联合系统两阶段优化调度策略，具体研究内容如下。 (1)基于能量在系统中的流动、能量调用优先级关系以及阶梯型碳交易机制建立了风光储联合系统模型和运营模式，阐述了风光储联合系统中各机组间的能量流动关系。针对风电、光伏出力的不确定性对发电特性进行分析，为后续研究对风光出力不确定性集的描述奠定了基础。由于新能源波动性会加重火电和储能单元旋转备用负担，本文加入了阶梯型碳交易机制，使系统更好的调度系统内各单元出力，充分发挥出新能源的优势。 (2)针对不确定参数模糊集和支撑集的描述方法提出了基于Wasserstein距离的分布鲁棒方法。分析了鲁棒优化模型和随机优化模型的基本特征及其分析不确定性所用的构造策略、适用情况及对应的求解方法。通过对概率信息和不确定集合的双重考虑，利用历史数据对概率分布和不确定变量波动范围进行科学描述，避免了随机优化方法场景规划计算的复杂性，弥补了鲁棒优化较高的保守性，验证了本文所用方法的适用性和优越性，并为后续研究中的模型构建奠定基础。 (3)提出了一种基于历史数据驱动的风光储联合系统两阶段分布鲁棒优化模型，通过风电和光伏的历史出力数据，在第一阶段中根据预测信息使系统的运行成本最低。在第二阶段使用Wasserstein距离来构建数据驱动的出力误差的模糊集，并使用仿射策略对一阶段模型的灵活性单元进行调整，使系统在满足模糊集内最恶劣的情况下，同时使调整成本最小。使用强对偶原理把模型转化为等效混合整数线性优化模型。通过算例分析，设置了三种不同的场景进行对比验证，结果显示，所用模型可以更加合理的调用火电机组和储能系统。设置了同一场景下的不同样本数量进行对比验证，结果显示，本文所提模型优越性和适用性更强。
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