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风光燃储集成虚拟电厂的随机调度优化模型

2018-01-05 09:57来源:电网技术关键词:虚拟电厂储能储能系统收藏点赞

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3.2 风险规避优化模型

为考虑不确定性因素给VPP运行带来的风险,应用CVaR理论描述VPP调度运行风险。若虚拟VPP运行净收益优化目标为ΔR(G,g)ΔR(G,g),GT=GT=[gVPP,t(1),[gVPP,t(1),gVPP,t(2),⋯,gVPP,t(T)]gVPP,t(2),⋯,gVPP,t(T)]为决策向量,yT=yT=[gWPP,t,[gWPP,t,gPV,t,Lt]gPV,t,Lt]为多元随机向量,则ΔR(G,g)ΔR(G,g)可以为

为分析负荷不确定性对VPP运行的影响,引入随机机会约束规划中置信度概念,转换式(17)(18)和式(29)(30):

式中β1β2β3β1β2β3为负荷供需平衡约束条件、上旋转备用约束和下旋转备用约束的置信度。通过转换公式(39)—(42),可对负荷不确定性因素进行处理。

4 算例分析

4.1 基础数据

为对所提模型进行实例分析,以改进IEEE 30节点系统作为仿真系统。节点30处接入2×1 MW风电机组和1×0.5 MW储能系统,节点29处接入5×  0.2MW光伏发电机组和1×1 MW燃气轮机。ESSs充电和放电功率不超过0.04 MW、0.05  MW。燃气轮机主要选择G3406LE型燃气轮机,额定输出功率为1.025 MW,启停时间为0.1 h和0.2  h,启停成本约为95元/(MW˙h),参照文献[2]将发电成本函数线性化为两部分,两部分斜率系数分别为105元/MW和355元/MW。风电机组切入、额定和切出风速为2.8m/s、12.5  m/s和22.8 m/s,形状参数φ=2φ=2和尺度参数ϑ=2v¯/ π √ϑ=2v¯/ π  [2]。光伏分布函数的形状参数ξξ和ψψ分别为0.3和8.54[3]。选择某海岛典型负荷日负荷需求数据拟合负荷需求函数[9],结合风速和光伏辐射强度分布函数,借助文献[10]所提场景模拟方法,得到10组典型模拟场景,选择发生概率最大的场景作为模拟场景,具体见表1所示。

参照文献[6]划分为峰、谷、平时段,PBDR前用电价格为0.55元/(kW˙h),PBDR后峰时段和谷时段用电价格分别上调25%和下调40%,平时段用电价格基本维持不变,电力价格弹性矩阵参照文献[7]设定。设定IBDR提供备用价格分别为0.2元/(kW˙h)和0.6元/(kW˙h),参与市场调度价格为0.5元/(kW˙h)。储能系统充电价格和放电价格享受峰谷分时电价,PBDR提供负荷变动量不超过±0.04MW,IBDR提供出力不超过±0.03  MW。

4.2 算例结果

以VPP常规调度优化结果作为门槛值α,即9550.19元,对比不同时段VPP运行结果。峰时段负荷需求主要由WPP和PV发电满足,CGT、ESS和IBDR主要为风电和光伏发电提供备用服务,储能系统发电,IBDR提供下旋转备用。在其他时段,负荷需求主要由CGT和WPP发电满足,ESS和IBDR在部分时刻提供上旋转备用,提升风电并网空间。CGT、WPP和PV出力分别为8.125  MW˙h、9.13 MW˙h和3.36 MW˙h。图2为VPP常规调度优化结果。

为便于分析和讨论,本文设定置信度向量β=0.95,得到考虑不确定性时VPP调度优化结果。若考虑不确定性,为规避VPP运行风险,决策者会减少风电和光伏发电出力,增加CGT机组发电出力。CGT机组发电增加1.251  MW˙h,弃风和弃光电量为1.10 MW˙h和0.35 MW˙h。由于WPP和PV发电出力降低,IBDR和ESS提供备用也相应降低,

原标题:计及不确定性和需求响应的风光燃储集成虚拟电厂随机调度优化模型
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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