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基于鲁棒优化的POOL模式下的发电商自调度研究

文强

   在电力市场Pool模式下,自调度是指发电商为了追求其利润的最大化,制定机组发电计划,然后将发电计划报系统控制中心,系统控制中心根据电网的约束情况调整发电计划,制定调度计划。自调度的实行,为发电商在Pool模式下制定机组发电计划提供了一定的自由权。随着电力市场改革的不断深入,市场交易的不断增加,新的环境要求给发电商越来越多的自主权。我国虽然还未对发电商实施自调度,但是在电力市场不断改革的背景下,发电商要求自主权的趋势日益明显,因此,发电商的自调度研究越来越有重要的意义。 发电商自调度数学模型为含有一定参数的优化问题。该优化模型中的参数(如:节点边际电价,负荷等)具有不确定性的特点,且随着系统规模的增大,优化问题的等式和不等式约束增多,这将使得自调度问题求解变的困难。因此,如何运用数学上的新理论和方法,对这类不确定性的优化问题设计高效的计算方法,具有一定的应用价值和现实意义。 不确定性自调度问题中,参数的处理是关键问题之一。传统的方法是用随机优化的概率方法。考虑到概率方法需要对参数的分布进行预测,而预测本身是电力市场运营中不易处理的问题。因此,与传统的处理方法不同,本文利用鲁棒优化方法,在分别考虑节点边际电价和异步风轮机出力的不确定性两种情况下,建立基于鲁棒优化的自调度模型和模型的计算。本文的主要工作如下: 自调度计划中考虑边际电价(LMPs)的不确定性。利用鲁棒优化理论和方法,对‘盒式’不确定集合下的LMPs不确定性问题建立了自调度计划模型,该模型为复杂的max-min优化问题。为了简化模型,运用优化对偶理论将模型化简为常规的非线性优化问题,从而可用传统的非线性优化方法求解。为了测试模型的有效性,调用MATLAB中提供的Quadprog二次规划方法,在IEEE-30节点的系统中,通过计算,结果表明了该模型和计算方法的可行性和有效性。与传统的方法比较,该方法的特点是无需预测参数的分布情况,且计算可保证系统的安全运行。 随着风力发电的发展,含风电机组自调度问题的研究具有更高的实际应用价值。基于价格不确定的自调度计划的研究,我们结合风电出力的不确定性,建立了含风电和LMPs不确定的自调度模型。新模型为max-min优化问题,且优化约束中包含了max优化的形式。我们运用鲁棒优化方法简化模型为常规的非线性优化问题。采用IEEE-30节点的系统进行测试,计算结果显示了方法的可行性。该内容是边际电价(LMPs)不确定处发电研究的拓广和发展。……   
[关键词]:电力系统;节点边际电价;自调度计划;鲁棒优化;风力发电
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:长沙理工大学2010年
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