含風電和儲能的電力系統安全約束機組組合問題研究

文獻標志碼：A

含風電和儲能的電力系統安全約束機組組合問題研究

劉建平1，王旭斌2，吳巖1，王忠為1，張洪力1，劉文1

(1．中電投蒙東能源集團有限責任公司，內蒙古通遼028011；

2．華北電力大學電氣與電子工程學院，北京102206)

Research on Security-Constrained Unit Commitment of Power Systems with Wind Farm and Energy StorageLIU Jianping1，WANG Xubin2，WU Yan1，WANG Zhongwei1，ZHANG Hongli1，LIU Wen1

(1. CPI Mengdong Energy Group Co.,Ltd, Tongliao 028011，China; 2. School of Electrical & Electronic Engineering，

North China Electric Power University， Beijing 102206，China)

摘要：針對含風電的電力系統安全約束機組組合問題，利用儲能的快速雙向調節能力改善風電出力的波動性和不確定性，提高系統運行的經濟性。機組組合模型中考慮風電、負荷預測誤差對機組組合的影響，并引入基于可信理論的旋轉備用機會約束條件，可避免造成備用的過度配置。另外，通過考慮合理棄風提高消納風電能力和降低系統運行成本，分析了儲能參數以及接入系統方式對機組組合模型中系統運行成本和風電棄風量的影響。最后，采用新英格蘭10機系統驗證了所提模型的有效性。

關鍵詞：機組組合；風電；儲能；預測誤差；機會約束；棄風

文章編號：1007-2322(2015)05-0048-08

中圖分類號：TM372

收稿日期：2015-01-31

作者簡介：

Abstract：As to such issue as security-constrained unit commitment (SCUC) of power systems with wind farm, the volatility and uncertainty of wind power output are improved by means of the fast two-way regulation capacity of energy storage, then operation cost is also reduced. Taking the impact of prediction error of wind power and demand on SCUC into account, the over allocation of reserve can be avoided by introducing the chance constrained formulation of spinning reserve based on trusted theory. In addition, reasonable curtailment can be applied to enhance the accommodation capability of wind power and reduce operation cost. The impact of energy storage parameters and its grid-connected approach on system operation cost and wind curtailment in SCUC are also analyzed in this paper. In the end, 10-machine New England power system is used to validate the proposed model.

Keywords：unit commitment；wind power；energy storage；forecast error；chance constraint；wind curtailment

0引言

鑒于全球低碳經濟和可持續發展的需求，包含風電、太陽能、儲能等的新能源發電技術越來越受到重視。隨著大電網中風電滲透率的不斷增加，分析風電對電力系統機組組合和經濟調度的影響已顯得尤為重要。機組組合是電力系統運行調度的重要任務之一，包括在一定負荷水平下制定可調火電機組單元的開停機、出力計劃[1]。機組組合模型一般以系統總運行成本最小為目標函數，滿足的約束條件有系統功率平衡、備用容量約束、機組出力限制、機組開停機時間約束、網絡安全約束等[2]。……