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2 备用需求容量配置方法
在区域互联电网无统一备用市场的情形下,各区域根据运行经验,按其最大统调负荷的某一固定比例来确定分区备用容量,各区域分区备用容量汇总形成系统备用容量需求。该种备用容量配置方法充分地保障了系统可靠性,却未过多考虑经济性。实际上,各区域间可以实现备用容量互济,在满足系统及各分区同样的可靠性标准前提下,通过合理配置备用容量提升系统运行的综合水平。
2.1 系统备用需求容量配置
考虑系统备用容量获取经济性,同时计及区域间备用互济时区域间联络线可用传输容量对备用容量可用性能的影响,本文采用基于系统电力不足概率(loss of load probability,LOLP)指标及区域间可用传输能力(available transfer capability,ATC)的系统备用需求容量算法[14-16]。
电力不足概率是目前电力系统最普遍采用的
2.2 分区备用容量配置
系统及各分区备用容量的用途主要分为:1)平衡瞬间负荷波动与负荷预计偏差;2)应对发电设备或输变电设备非计划停运导致的功率缺额;3)应对新能源预测出力偏大导致的功率缺额。基于以上考虑[16],在确定互联系统的备用需求容量之后,各分区按最大统调负荷、单一元件(含机组)故障,以及新能源预测出力偏差可导致本网的最大有功缺额,来分摊系统备用需求容量,具体计算方法如下:
3 电能量与备用联合优化数学模型
电能量与辅助服务联合优化市场的数学模型分为单区域与多区域互联两种情形。在单区域情形下,市场交易只在区域内部进行;多区域中,各子区域通过联络线连接,市场交易扩大至整个互联系统,可在各区域间进行市场交易。
3.1 单区域电能量与备用联合优化模型
区域现货市场联合优化出清模型主要包括安全约束机组组合(SCUC)模型、安全约束经济调度(SCED)模型以及节点电价(LMP)计算模型3部分。由于SCED模型与SCUC模型基本相似,LMP主要用于价格结算,本文主要提出区域互联电网电能量与备用辅助服务联合优化的SCUC数学模型。
3.1.1 目标函数
电能量与备用辅助服务联合优化,以机组发电总成本和备用总成本之和最小为优化目标,具体数学模型如下:
3.1.2 约束条件
电能量与备用辅助服务联合优化SCUC模型的约束条件主要包括系统约束、机组约束、网络约束等,具体如下:
1)系统约束。
①系统负荷平衡约束。
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