基于隨機(jī)機(jī)組組合模型的調(diào)度優(yōu)化調(diào)度研究

基于隨機(jī)機(jī)組組合模型的調(diào)度優(yōu)化調(diào)度研究

1基于電價(jià)的聯(lián)合調(diào)度由于兩臺(tái)機(jī)組的組合問題是電氣系統(tǒng)短期優(yōu)化計(jì)劃的重要問題，其主要任務(wù)是根據(jù)對(duì)負(fù)荷的需求和安全位置制定調(diào)試計(jì)劃，并在計(jì)劃周期內(nèi)將煤炭消耗或成本降至最低。近年來,隨著風(fēng)電和水電等能源的開發(fā)利用,電源結(jié)構(gòu)逐漸變得多元化。因此,機(jī)組組合問題由僅考慮火電機(jī)組的單獨(dú)優(yōu)化運(yùn)行,轉(zhuǎn)變?yōu)榭紤]不同類型能源的聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行。目前水火和風(fēng)火的聯(lián)合調(diào)度已經(jīng)得到了廣泛關(guān)注。針對(duì)水火系統(tǒng),主要開展了單個(gè)水電站或梯級(jí)水電站與火電的聯(lián)合優(yōu)化研究,通常是以水火電系統(tǒng)運(yùn)行條件為約束,以水電資源最大化利用或火電機(jī)組能耗最小為目標(biāo),構(gòu)建優(yōu)化調(diào)度模型。針對(duì)風(fēng)火電系統(tǒng),主要開展了風(fēng)電不確定性對(duì)調(diào)度影響的研究,常見的處理方法有兩種:(1)增加系統(tǒng)備用以應(yīng)對(duì)風(fēng)電出力的不確定性;(2)構(gòu)建多場(chǎng)景優(yōu)化調(diào)度模型以保證調(diào)度方案能夠適應(yīng)各種可能發(fā)生的風(fēng)電場(chǎng)景。由此可見,在水火和風(fēng)火的聯(lián)合調(diào)度方面,已經(jīng)取得了一定的研究成果。實(shí)際上,水電具有較好的調(diào)節(jié)能力,能夠抑制風(fēng)電的波動(dòng)性,因此對(duì)風(fēng)水火進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化,可以更好地促進(jìn)風(fēng)電的消納、發(fā)揮水電的效益、提高全網(wǎng)的綜合效益。然而在現(xiàn)有文獻(xiàn)中,風(fēng)水火機(jī)組組合問題的研究較少。文獻(xiàn)以預(yù)測(cè)場(chǎng)景下的能耗最小為目標(biāo),初步探討了風(fēng)水火的經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題,但是這種優(yōu)化調(diào)度方法只能獲得一種風(fēng)電預(yù)測(cè)情況下的風(fēng)水火發(fā)電功率分配方案,未對(duì)風(fēng)電預(yù)測(cè)誤差場(chǎng)景下的火電和水電機(jī)組出力變化進(jìn)行深入研究。隨著風(fēng)電并網(wǎng)容量的增加,風(fēng)電的不可控性以及難以預(yù)測(cè)性將會(huì)增加電網(wǎng)調(diào)峰的難度。水電的調(diào)峰能力又會(huì)受到來水情況的影響,枯期來水較少時(shí),水庫(kù)水位偏低,可調(diào)出力相應(yīng)減小,調(diào)峰能力下降;汛期來水較多時(shí),水庫(kù)水位偏高,水電承擔(dān)調(diào)峰將會(huì)增加棄水損失。同時(shí)隨著我國(guó)“上大壓小”的節(jié)能政策的實(shí)施,火電系統(tǒng)逐漸以大容量機(jī)組為主,由于大容量火電機(jī)組相對(duì)于小火電具有更強(qiáng)的慣性,其起停時(shí)間往往需要數(shù)小時(shí)或者數(shù)十小時(shí),時(shí)間較長(zhǎng)。上述因素會(huì)帶來以下調(diào)峰問題:一方面某些機(jī)組的停機(jī)有可能會(huì)導(dǎo)致下一調(diào)度周期負(fù)荷高峰時(shí)期,在線機(jī)組調(diào)峰能力不足,而停機(jī)的機(jī)組又沒有足夠的時(shí)間起機(jī),從而導(dǎo)致失負(fù)荷情況的發(fā)生;另一方面,某些機(jī)組的起機(jī)可能會(huì)導(dǎo)致下一調(diào)度周期低谷時(shí)段,在線機(jī)組過多,而在線的機(jī)組又沒有足夠的時(shí)間停機(jī),從而導(dǎo)致棄風(fēng)的產(chǎn)生。由此可見,在制定機(jī)組組合計(jì)劃時(shí),若不能前瞻性地考慮下一調(diào)度周期的調(diào)峰問題將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)和節(jié)能效益的損失。然而現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)這一問題尚未開始研究。為此,本文主要開展了三方面的研究:(1)考慮風(fēng)電的難以預(yù)測(cè)性,以全網(wǎng)能耗期望值最小為目標(biāo),以系統(tǒng)、風(fēng)電、梯級(jí)水電和火電等多種運(yùn)行條件為約束,建立了風(fēng)水火發(fā)電系統(tǒng)的機(jī)組組合隨機(jī)優(yōu)化模型。(2)針對(duì)下一調(diào)度周期的調(diào)峰問題,建立了下一調(diào)度周期高峰負(fù)荷約束以及低谷棄風(fēng)約束,通過要求期末在線風(fēng)水火電機(jī)組以及可能起動(dòng)的火電機(jī)組所能提供的發(fā)電能力必須滿足下一調(diào)度周期峰值時(shí)的上備用要求,來保證下一調(diào)度周期峰值負(fù)荷的需求;同時(shí)通過要求期末在線風(fēng)水火電機(jī)組以及可能停機(jī)的火電機(jī)組所能提供的發(fā)電能力必須滿足下一調(diào)度周期低谷時(shí)的下備用要求,來保證下一調(diào)度周期負(fù)荷低谷時(shí)的棄風(fēng)在能夠接受的范圍內(nèi)。(3)針對(duì)模型中非線性約束難以求解的問題,利用現(xiàn)代整數(shù)代數(shù)原理,將所建非線性優(yōu)化模型轉(zhuǎn)換為線性混合整數(shù)規(guī)劃模型,并調(diào)用CPLEX求解器進(jìn)行求解。結(jié)合具體算例驗(yàn)證了所建模型的合理性和有效性。2風(fēng)水火電系統(tǒng)的隨機(jī)裝置組合模型2.1機(jī)組組合方案有效性檢驗(yàn)本文研究的電力系統(tǒng)包括風(fēng)電、梯級(jí)水電、火電三種類型的機(jī)組。由于火電運(yùn)行的慣性,提前一天制定的起停計(jì)劃在實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)一般較難改變,而各類型機(jī)組的出力則可以根據(jù)實(shí)時(shí)運(yùn)行信息的變化進(jìn)行調(diào)整。由此可見,考慮風(fēng)電隨機(jī)性的風(fēng)水火電系統(tǒng)機(jī)組組合問題應(yīng)制訂出確定的火電機(jī)組起停計(jì)劃,并在此起停計(jì)劃下模擬各個(gè)風(fēng)電變化場(chǎng)景對(duì)應(yīng)的水火機(jī)組出力變化情況,檢驗(yàn)機(jī)組組合方案的可行性。這樣優(yōu)化得到火電機(jī)組組合方案,才能夠適應(yīng)風(fēng)速隨機(jī)變化的特性,可在實(shí)時(shí)調(diào)度時(shí)直接利用。根據(jù)上述分析,多場(chǎng)景風(fēng)水火隨機(jī)機(jī)組組合模型,選取機(jī)組起停能耗以及相應(yīng)的運(yùn)行能耗期望值之和最小為目標(biāo)函數(shù),具體可以表示為式中,F為總煤耗量;t為計(jì)劃時(shí)段編號(hào),T為計(jì)劃時(shí)段總數(shù);i為火電機(jī)組編號(hào),NG為火電機(jī)組總數(shù);c為風(fēng)電預(yù)測(cè)場(chǎng)景編號(hào),C為場(chǎng)景總數(shù);uf070c為場(chǎng)景c對(duì)應(yīng)的概率;fcp,i,t為運(yùn)行煤耗,fi,tu為起動(dòng)煤耗,fdi,t為停機(jī)煤耗,上述三種煤耗可以按照文獻(xiàn)中的方法進(jìn)行計(jì)算;Ui,t為機(jī)組i在時(shí)段t運(yùn)行狀態(tài)的變量,Ui,t(28)0表示停機(jī),Ui,t(28)1表示運(yùn)行。針對(duì)各個(gè)風(fēng)電預(yù)測(cè)場(chǎng)景,都應(yīng)該滿足以下計(jì)劃周期內(nèi)的約束和與下一調(diào)度周期調(diào)峰相關(guān)的約束。2.2計(jì)劃周期的限制2.2.1負(fù)荷對(duì)機(jī)組功率的變化(1)日前電力平衡約束式中,f、NF分別為風(fēng)電機(jī)組的編號(hào)和總數(shù)目,h、NH分別為水電機(jī)組編號(hào)和總數(shù)目;pic,t、phc,t、pcf,t分別為場(chǎng)景c下t時(shí)段火電、水電和風(fēng)電場(chǎng)的功率;d、ND分別為負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的編號(hào)和總數(shù)目,Pd,t為第d節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷。(2)上備用約束式中,為場(chǎng)景c下火電機(jī)組i在時(shí)段t的功率上限,是根據(jù)最大技術(shù)出力和爬坡限制確定的;為場(chǎng)景c下水電機(jī)組h在時(shí)段t的功率上限;為t時(shí)段的負(fù)荷和風(fēng)電上備用需求。(3)下備用約束式中,為場(chǎng)景c下火電機(jī)組i在時(shí)段t的功率下限,是根據(jù)最小技術(shù)出力和爬坡限制確定的;為場(chǎng)景c下水電機(jī)組h在時(shí)段t的功率下限;為t時(shí)段的負(fù)荷和風(fēng)電下備用需求。(4)線路容量約束式中,Kl,i、Kl,h、Kl,fh和Kl,d分別為火電機(jī)組、水電機(jī)組、風(fēng)電機(jī)組和負(fù)荷對(duì)第l條線路的功率轉(zhuǎn)移因子;lPmax為第l條線路的傳輸有功功率的上限。2.2.2風(fēng)能裝置的實(shí)際性能限制式中,PWc,f,t為預(yù)測(cè)的場(chǎng)景c下時(shí)段t風(fēng)電場(chǎng)f可調(diào)度的最大功率。2.2.3考慮用電特殊工況的水庫(kù)工藝約束式中,qhc,t為c場(chǎng)景下水電機(jī)組h的發(fā)電流量;eh,r為水電機(jī)組h第r段庫(kù)容下發(fā)電功率線性曲線的一次項(xiàng),fh,r為常數(shù)項(xiàng);水庫(kù)庫(kù)容分為,Vh,r為發(fā)電曲線中的第r段庫(kù)容,并設(shè)定Vh,0=0。(2)水電分段出力限制約束(3)水量平衡約束式中,hp為水電站的編號(hào),為場(chǎng)景c下t時(shí)段水電站hp的庫(kù)容;為t時(shí)段水電站hp的區(qū)間來水流量;為c場(chǎng)景下水電站hp水庫(kù)的棄水流量;UP為水電站hp的上游電站的集合;(35)tuf0a2為時(shí)段t內(nèi)包含的秒數(shù)。(4)水電機(jī)組水庫(kù)流量約束式中,qmax,h、qmin,h分別為水電機(jī)組h發(fā)電流量的上、下限;為場(chǎng)景c下t時(shí)段水電站hp的出庫(kù)(下泄)流量;分別為出庫(kù)流量的上、下限。(5)水庫(kù)初末庫(kù)容約束式中,分別為初始和調(diào)度期末的庫(kù)容。(6)庫(kù)容約束式中,分別為水電站庫(kù)容的上、下限。2.2.4熱能設(shè)備的相關(guān)限制各個(gè)運(yùn)行場(chǎng)景下的火電機(jī)組需要滿足發(fā)電容量限制、爬坡限制和最小起停時(shí)間等約束,具體表達(dá)式參見文獻(xiàn)。2.3機(jī)組起停能力隨著大容量火電以及風(fēng)電的大規(guī)模并網(wǎng),下一調(diào)度周期高峰和低谷所具有的調(diào)峰能力與當(dāng)前周期內(nèi)的機(jī)組起停計(jì)劃密切相關(guān)。為克服下一調(diào)度周期的調(diào)峰問題,本文在模型中引入了下一調(diào)度周期高峰負(fù)荷約束以及低谷棄風(fēng)約束。2.3.1下一調(diào)度周期尚能發(fā)電負(fù)荷為避免下一調(diào)度周期高峰時(shí)期出現(xiàn)失負(fù)荷,當(dāng)前調(diào)度周期的機(jī)組組合方案,應(yīng)當(dāng)保證下一調(diào)度周期峰值時(shí)刻(最大負(fù)荷)能夠滿足負(fù)荷需求,即火電機(jī)組、水電機(jī)組的最大發(fā)電能力加上風(fēng)電預(yù)測(cè)出力能夠大于等于負(fù)荷和備用的需求。其中峰值時(shí)刻火電機(jī)組最大發(fā)電能力是通過計(jì)算調(diào)度期末在線的火電機(jī)組加上調(diào)度期末到下一調(diào)度周期峰值期間能夠起動(dòng)的機(jī)組的最大功率得到。由于風(fēng)功率難以預(yù)測(cè),一般只能提供一個(gè)風(fēng)電波動(dòng)區(qū)間,因此上述下一調(diào)度周期高峰負(fù)荷約束具體表達(dá)為式中,k為下一調(diào)度周期負(fù)荷高峰對(duì)應(yīng)的時(shí)段;Ui,T為計(jì)劃周期末機(jī)組的起停狀態(tài);Uup,i為判斷從調(diào)度期末到下一調(diào)度周期負(fù)荷高峰期間是否能夠起動(dòng)狀態(tài)變量,取值為1,表示這段時(shí)間內(nèi)能夠起動(dòng),取值為0,則表示不能夠起動(dòng);Pf,k為下一調(diào)度周期負(fù)荷高峰時(shí)風(fēng)電出力的預(yù)測(cè)值;為下一調(diào)度周期高峰時(shí)風(fēng)電出力波動(dòng)區(qū)間的最小、最大值;Dk、kRu為下一調(diào)度周期負(fù)荷高峰時(shí)段k的高峰負(fù)荷值和上備用值。從式(18)中可以看出,風(fēng)電出力波動(dòng)區(qū)間為,當(dāng)風(fēng)電出力Pf,k=Pf,k時(shí)式(18)受到最緊的約束,即若風(fēng)電預(yù)測(cè)出力為變化區(qū)間下限時(shí)能夠滿足系統(tǒng)高峰時(shí)刻的備用約束,那么風(fēng)電預(yù)測(cè)出力在區(qū)間內(nèi)波動(dòng)時(shí)都能夠滿足高峰時(shí)刻的備用約束。因此式(18)可以轉(zhuǎn)換為若最小連續(xù)停運(yùn)時(shí)間DTi>k-1,則有若最小連續(xù)停運(yùn)時(shí)間DTi≤k-1,則有2.3.2時(shí)火電場(chǎng)的最小發(fā)電能力計(jì)算為減少下一調(diào)度周期的棄風(fēng),當(dāng)前調(diào)度周期的機(jī)組組合方案,應(yīng)當(dāng)保證下一調(diào)度周期低谷時(shí)刻的棄風(fēng)量在可接受范圍內(nèi)。棄風(fēng)的計(jì)算方法是風(fēng)電預(yù)測(cè)出力加上水火電的最小發(fā)電能力減去最小負(fù)荷。其中最小負(fù)荷為計(jì)及下備用后的低谷負(fù)荷需求,低谷時(shí)火電的最小發(fā)電能力則是通過計(jì)算調(diào)度期末在線的火電機(jī)組扣除調(diào)度期末到下一調(diào)度周期低谷期間能夠關(guān)停的機(jī)組后的最小功率得到。上述下一調(diào)度周期低谷棄風(fēng)約束具體表達(dá)為式中,k1為下一優(yōu)化周期負(fù)荷低谷對(duì)應(yīng)的時(shí)段;Pf,k1為下一調(diào)度周期負(fù)荷低谷時(shí)風(fēng)電出力的預(yù)測(cè)值;為下一調(diào)度周期低谷時(shí)風(fēng)電預(yù)測(cè)出力波動(dòng)區(qū)間的最小和最大值;Udown,i為判斷從調(diào)度期末到下一調(diào)度周期負(fù)荷低谷期間是否能夠關(guān)停狀態(tài)變量,取值為1,表示這段時(shí)間內(nèi)能夠停機(jī),取值為0則表示不能夠停機(jī);Dk1為下一周期負(fù)荷低谷時(shí)段k1的低谷負(fù)荷值;Rdk1為下一周期負(fù)荷低谷時(shí)段k1的備用值;為下一周期負(fù)荷低谷時(shí)可接受棄風(fēng)量。若機(jī)組最小連續(xù)運(yùn)行時(shí)間UTi>k1-1,則有若機(jī)組最小連續(xù)運(yùn)行時(shí)間UTi≤k1-1,則有3隨機(jī)裝置組合模型的求解3.1基于同步回代技術(shù)的場(chǎng)景縮減法求解隨機(jī)機(jī)組組合模型首先,研究風(fēng)電隨機(jī)性的處理。為充分反映風(fēng)電出力的隨機(jī)變化特征,將根據(jù)拉丁超立方抽樣法,模擬大量的風(fēng)電場(chǎng)出力場(chǎng)景。在此基礎(chǔ)上,為了平衡求解精度和難度,基于同步回代技術(shù)的場(chǎng)景縮減法,消除部分出現(xiàn)概率較小的場(chǎng)景并將其發(fā)生概率合并到相近的場(chǎng)景,形成縮減后的風(fēng)電預(yù)測(cè)場(chǎng)景。然后,進(jìn)一步求解風(fēng)水火發(fā)電系統(tǒng)的隨機(jī)機(jī)組組合模型。由于所建隨機(jī)機(jī)組組合模型是一個(gè)復(fù)雜的非線性優(yōu)化模型,本文將利用現(xiàn)代整數(shù)代數(shù)原理將其轉(zhuǎn)換為線性混合整數(shù)模型進(jìn)行求解。其中,計(jì)劃周期內(nèi)的水火電相關(guān)非線性約束可以根據(jù)文獻(xiàn)[10,16]中的處理方法進(jìn)行線性化轉(zhuǎn)換,下面將對(duì)下一調(diào)度周期機(jī)組調(diào)峰約束的線性化建模進(jìn)行研究。3.2狀態(tài)變量uup線性化下一調(diào)度周期高峰負(fù)荷約束的表達(dá)式如式(19)所示,其中包含了非線性的優(yōu)化變量Uup,i需要進(jìn)行線性化轉(zhuǎn)換。將式(21)和(22)中所表示狀態(tài)變量Uup,i進(jìn)行線性化表示如下:當(dāng)最小連續(xù)停運(yùn)時(shí)間DTi>k-1時(shí)式中,為足夠大的正常數(shù),這里可以取10000;為足夠小的正常數(shù),這里可以取uf065=0.1。式(26)~式(28)為機(jī)組最小連續(xù)停運(yùn)時(shí)間DTi>k-1情況下的模型轉(zhuǎn)換,而式(29)為最小連續(xù)停運(yùn)時(shí)間DTi≤k-1情況下的模型轉(zhuǎn)換。3.3機(jī)組模型轉(zhuǎn)換下一調(diào)度周期棄風(fēng)約束的表達(dá)式如式(23)所示,其中包含了非線性的優(yōu)化變量需要進(jìn)行線性化轉(zhuǎn)換。針對(duì)式(24)和式(25)中所表示狀態(tài)變量Udown,i進(jìn)行線性化描述如下:式(30)~式(32)為機(jī)組最小連續(xù)運(yùn)行時(shí)間UTi>k1-1情況下的模型轉(zhuǎn)換,而式(33)為最小連續(xù)運(yùn)行時(shí)間UTi≤k1-1情況下的模型轉(zhuǎn)換。由此可見,風(fēng)水火隨機(jī)機(jī)組組合模型可以轉(zhuǎn)換為線性混合整數(shù)模型,轉(zhuǎn)換后的模型將在GAMS平臺(tái)上仿真實(shí)現(xiàn),并采用CPLEX軟件包進(jìn)行求解。4使用示例4.1基于場(chǎng)景組合優(yōu)化的調(diào)峰約束為驗(yàn)證上述所提模型和方法的正確性和有效性,本文首先將結(jié)合3臺(tái)火電機(jī)組、2臺(tái)梯級(jí)分布的水電機(jī)組以及1個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的具體算例進(jìn)行測(cè)算分析。其中,系統(tǒng)和火電機(jī)組數(shù)據(jù)來自于IEEE3機(jī)9節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)算例,風(fēng)電預(yù)測(cè)出力如圖1所示,水電數(shù)據(jù)詳見附表1。本文將3臺(tái)機(jī)組的最小連續(xù)運(yùn)行時(shí)間分別設(shè)定為15h、10h、10h,并假定下一調(diào)度周期(第二日)的負(fù)荷高峰發(fā)生在第7個(gè)時(shí)刻,負(fù)荷值為300MW,上備用需求為15MW,此時(shí)風(fēng)電出力波動(dòng)下限為20MW;負(fù)荷低谷發(fā)生在第2個(gè)時(shí)刻,負(fù)荷值為150MW,下備用需求為7.5MW,此時(shí)風(fēng)電出力波動(dòng)上限為30MW,允許棄風(fēng)量為0?？紤]到風(fēng)電功率預(yù)測(cè)的偏差,將風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差的標(biāo)準(zhǔn)差取為預(yù)測(cè)值的6%~13%之間,并按照隨著時(shí)段的增長(zhǎng)等比例增加方式取值。利用場(chǎng)景縮減法,在拉丁超立方抽樣的5000個(gè)樣本基礎(chǔ)上,通過縮減運(yùn)算,獲得縮減后樣本個(gè)數(shù)分別為5~100的11個(gè)場(chǎng)景子集以及相應(yīng)的場(chǎng)景概率。結(jié)合縮減后的場(chǎng)景,綜合考慮第二日調(diào)峰約束,根據(jù)所建立的多元電源隨機(jī)機(jī)組組合模型,通過優(yōu)化計(jì)算,得到總發(fā)電能耗的期望值以及計(jì)算時(shí)間隨場(chǎng)景數(shù)目變化的情況如圖2所示。從圖2中可以看出,隨著保留場(chǎng)景數(shù)目的增加,計(jì)算時(shí)間也隨之增加,而優(yōu)化計(jì)算所得的煤耗期望值,在20個(gè)場(chǎng)景之后變化逐漸穩(wěn)定,因此,綜合考慮時(shí)間和求解精度,選取20個(gè)場(chǎng)景較為合理。為了驗(yàn)證考慮下一調(diào)度調(diào)峰約束的必要性,分別進(jìn)行考慮和不考慮該約束進(jìn)行計(jì)算,優(yōu)化得到的機(jī)組組合情況見表1。從表中可以看出,考慮和不考慮下一調(diào)度周期調(diào)峰約束得到的機(jī)組起停計(jì)劃都能保證低谷不棄風(fēng)。但是當(dāng)不考慮下一調(diào)度周期調(diào)峰約束時(shí),為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,第二臺(tái)火電機(jī)組被安排停機(jī),這使得調(diào)度期末能夠?yàn)榈诙仗峁┑恼{(diào)峰能力為299MW,而系統(tǒng)第二日的調(diào)峰需求為315MW,這種機(jī)組組合的優(yōu)化方案顯然無(wú)法滿足第二日峰值負(fù)荷需求,未來可能需要被迫采取拉閘限電的措施,造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失,因此這一調(diào)度方案不可行。當(dāng)考慮下一調(diào)度周期調(diào)峰約束時(shí),雖然犧牲了一定的經(jīng)濟(jì)性,使得第二臺(tái)機(jī)組保持運(yùn)行,但這種調(diào)度方案能夠?yàn)榈诙崭叻鍟r(shí)提供的發(fā)電功率為379MW,滿足下一調(diào)度周期的調(diào)峰需求,這說明下一調(diào)度周期調(diào)峰約束是保證電力系統(tǒng)持續(xù)可靠運(yùn)行的重要約束,因此必須予以考慮。4.2個(gè)場(chǎng)景的負(fù)荷優(yōu)化調(diào)度結(jié)果為了驗(yàn)證本文所提模型和方法的適用性,進(jìn)一步結(jié)合10臺(tái)火電機(jī)組、7臺(tái)水電機(jī)組組成的2級(jí)梯級(jí)水電站,一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行測(cè)算。其中,火電機(jī)組數(shù)據(jù)來自于IEEE10機(jī)39節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)算例,風(fēng)電裝機(jī)容量為算例1中的4倍,水電數(shù)據(jù)詳見附表2,系統(tǒng)負(fù)荷和備用為IEEE10機(jī)算例中的1.1倍。第二日的負(fù)荷高峰發(fā)生在第7個(gè)時(shí)刻,峰值負(fù)荷為2250MW,上備用需求為112.5MW,此時(shí)風(fēng)電波動(dòng)區(qū)間下限為55MW;負(fù)荷低谷發(fā)生在第2個(gè)時(shí)刻,負(fù)荷值為1550MW,下備用需求為77.5MW,此時(shí)風(fēng)電波動(dòng)區(qū)間上限為70MW,允許棄風(fēng)量為0?？s減后場(chǎng)景個(gè)數(shù)為20,相應(yīng)的風(fēng)電功率如圖3所示,各場(chǎng)景的概率見表2。結(jié)合縮減后的20個(gè)場(chǎng)景,通過對(duì)所建水火風(fēng)電系統(tǒng)隨機(jī)機(jī)組組合模型進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算,得到總發(fā)電能耗的期望值為550222.471t,機(jī)組組合見表3所示。在此機(jī)組組合方案下能夠保證20個(gè)場(chǎng)景經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配的可行性。為了進(jìn)一步研究豐水時(shí)和枯水時(shí)多元電源