风电并网电力系统优化调度

本书从解决"大规模可再生能源的不确定性、预测不准确性"的问题出发，介绍了处理电力系统多重随机变量的理论和方法。全书分为7章，主要内容包括考虑可再生能源随机特性的电力系统规划运行特点与框架、考虑可再生能源随机特性的优化理论与关键技术、含可再生能源电力系统电网规划问题、含可再生能源电力系统机组组合/经济调度问题、含可再生能源电力系统很优旋转备用配置问题、含可再生能源电力系统风险评估问题以及电力系统可接纳可再生能源能力评估问题。

目录
前言
第1章 考虑风电随机特性的电力系统规划运行框架 1
1.1 概述 1
1.2 含随机风电电力系统优化规划与运行研究体系 2
1.2.1 风电特性分析与预测研究 2
1.2.2 含随机风电电力系统的中长期规划研究 3
1.2.3 含随机风电电力系统的运行调度研究 3
1.2.4 含风电电力系统辅助服务评估与决策研究 4
1.3 含随机风电电力系统鲁棒优化调度运行设计 5
1.3.1 电力系统日前/日内/实时多时间尺度协调运行框架 5
1.3.2 含随机风电电力系统鲁棒调度运行框架 7
1.3.3 鲁棒调度模式的实现过程 11
1.4 本章小结 14
参考文献 14
第2章 考虑风电随机特性的优化理论与方法 16
2.1 考虑风电随机特性的优化问题 16
2.1.1 含风电电力系统电网规划问题 16
2.1.2 含风电电力系统机组组合/经济调度模型 18
2.1.3 含风电电力系统很优旋转备用配置问题 21
2.1.4 含风电电力系统风险评估问题 22
2.1.5 电力系统可接纳风电容量的评估 23
2.1.6 大规模风电并网电力系统优化规划和运行的基本问题 24
2.2 场景分析方法 26
2.2.1 基于Wasserstein距离的风电功率场景生成方法 27
2.2.2 基于Copula函数的风电功率场景生成方法 32
2.2.3 基于双向优化的风电功率场景生成方法 34
2.2.4 基于矩匹配的风电功率场景生成方法 43
2.3 机会约束分析方法 44
2.4 鲁棒优化分析方法 45
2.4.1 不确定参数对称的线性鲁棒优化模型 45
2.4.2 不确定参数不对称的线性鲁棒优化模型 48
2.4.3 基于区间分段的鲁棒优化模型 50
2.5 本章小结 52
参考文献 53
第3章 含风电电力系统电网规划问题 59
3.1 概述 59
3.2 考虑风电随机特性的输电网规划模型 60
3.2.1 考虑风电随机特性的输电网规划模型 60
3.2.2 基于场景的鲁棒输电网规划优化模型 62
3.3 基于极限场景的鲁棒电网规划方法 64
3.3.1 基于极限场景的电网规划鲁棒优化方法 64
3.3.2 基于外逼近方法的电网规划模型的求解 70
3.3.3 算例分析 72
3.4 基于矩匹配生成风电功率场景的鲁棒电网规划方法 75
3.4.1 基于矩匹配方法的风电功率场景的生成 75
3.4.2 矩匹配方法生成风电功率场景的验证 79
3.4.3 基于矩匹配生成风电功率场景的电网规划仿真分析 81
3.5 本章小结 92
参考文献 92
第4章 含风电电力系统机组组合/经济调度问题 94
4.1 概述 94
4.2 考虑风电随机特性的电力系统机组组合Wait-and-See模型与方法研究 94
4.2.1 电力系统机组组合Wait-and-See数学模型 94
4.2.2 基于场景缩减技术的Wait-and-See机组组合问题的求解分析 100
4.2.3 算例分析 107
4.3 考虑风电随机性的机组组合Here-and-Now机会约束模型与方法研究 119
4.3.1 机会约束模型简介 119
4.3.2 含机会约束的机组组合数学模型 120
4.3.3 基于p-有效点理论机会约束机组组合问题的求解分析 122
4.4 考虑调度计划调节量和弃风量的电力系统经济调度问题研究 138
4.4.1 考虑调度计划调节量和弃风量的电力系统经济调度模型 138
4.4.2 日风电场景的预测方法 141
4.4.3 算例分析 141
4.5 本章小结 151
参考文献 151
第5章 含风电电力系统风险评估问题 153
5.1 概述 153
5.2 计及风电随机特性的电力系统运行风险评估模型 153
5.2.1 考虑风电和负荷随机特性的电力系统运行风险评估模型 153
5.2.2 风电功率预测误差概率模型建立 156
5.2.3 负荷的预测误差概率模型建立 163
5.2.4 系统其他组成部分的概率模型建立 165
5.3 电力系统运行风险评估的指标计算 165
5.3.1 含风电的电力系统事故后果严重程度计算 165
5.3.2 电力系统风险评估指标的建立 168
5.3.3 基于交流潮流模型的风险评估指标的计算 174
5.4 计及风电随机特性的运行风险评估方法 178
5.4.1 计及风电随机特性的运行风险整体评估流程 178
5.4.2 非序贯蒙特卡罗抽样模拟法 179
5.4.3 风险等级的评判 181
5.5 电力系统运行风险评估的仿真方案设置与对比分析 183
5.5.1 仿真方案介绍 183
5.5.2 分别基于直流潮流模型和交流潮流模型的风险指标计算 183
5.5.3 考虑不同风电功率预测误差分布的风险评估对比分析 186
5.5.4 不同风电接入情景下的风险评估对比分析 188
5.6 本章小结 197
参考文献 198
第6章 电力系统接纳风电能力的评估问题 200
6.1 概述 200
6.2 计及充裕性指标的电网接纳风电能力评估 200
6.2.1 含风电的电力系统的充裕性指标的计算 200
6.2.2 电力系统可接纳风电容量评估 218
6.3 兼顾技术性和经济性的储能辅助调峰的组合方案优化制定 231
6.3.1 组合调峰方案的优化制定实用方法 231
6.3.2 储能辅助常规调峰手段的组合方案的设置 232
6.3.3 组合调峰方案的评估模型 233
6.3.4 算例分析 237
6.4 提高风电消纳能力的源荷互动调峰模式研究 241
6.4.1 考虑风电随机特性的源荷互动调峰模型 241
6.4.2 基于场景分析方法的源荷互动调峰模型的求解 248
6.4.3 源荷互动调峰模型的仿真分析 252
6.5 本章小结 265
参考文献 265