【摘 要】
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随着全球能源问题与环境问题的日渐突出,可再生能源的开发与利用得到了广泛的关注。本文重点关注具有强随机性和波动性的风电这一可再生能源,由于目前风电预测误差依然较大,因此,考虑不确定性大规模风电并网仍是电力系统所面临的巨大挑战。同时,随着电力电子技术的快速发展,基于柔性直流技术的交直流混联系统也相较传统的电网更加复杂多变。电力系统最优潮流(Optimal Power Flow,OPF)是解决电力系统运
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随着全球能源问题与环境问题的日渐突出,可再生能源的开发与利用得到了广泛的关注。本文重点关注具有强随机性和波动性的风电这一可再生能源,由于目前风电预测误差依然较大,因此,考虑不确定性大规模风电并网仍是电力系统所面临的巨大挑战。同时,随着电力电子技术的快速发展,基于柔性直流技术的交直流混联系统也相较传统的电网更加复杂多变。电力系统最优潮流(Optimal Power Flow,OPF)是解决电力系统运行优化的重要手段,但是面对的电力系统复杂、多变的运行环境,传统的最优潮流计算已难以适用。故针对大规模不确定性风电接入交直流混联系统,本文研究考虑风电接入的交直流混联系统潮流优化。首先考虑不确定性风电通过多端柔性直流(VSC-based Multi-Terminal DC,VSC-MTDC)并网对交流系统运行的影响,采用风电概率场景刻画风电不确定性,并基于VSC-MTDC交直流混联系统稳态模型,提出计及风电不确定性的含VSC-MTDC输电系统的交直流最优潮流模型。采用基于自动微分技术(Automatic Differentiation,AD)的原对偶内点法求解该模型,通过修改的IEEE30节点算例验证所提模型的有效性和可行性。由于日前风电预测的误差,提出风电接入VSC-MTDC交直流混联系统的多时间尺度调度机制,建立计及风电不确定性的VSC-MTDC交直流互联系统的两阶段调度最优潮流模型。主要围绕多端柔直参与实时调度的优化展开,基于“多级协调、逐级细化”的调度思路,在日内滚动阶段根据风电短期预测数据优化发电机的运行成本;在实时调度阶段根据风电超短期预测数据不断调整优化VSC换流站的控制指令和缓冲机组出力,及时修正风电短期预测误差对交流系统网损与电压水平带来的影响。将所提出模型应用于修改的IEEE30和IEEE118节点算例中,分析结果表明本文提出的两阶段调度最优潮流模型可以降低风电短期预测误差对系统运行影响,在保证系统经济性运行的同时优化系统潮流分布。
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