导航：安全管理网>> 安全论文>> 电力安全论文>>正文

采用交互式决策方法的含风电系统安全经济调度

文档作者：肖国骏周任军吴素平刘阳升潘志文档来源：智能电网运行与控制湖南省重点实验室		点击数：	更新时间： 2025年02月22日
下载地址：点击这里	文件大小： 383.65 KB 共6页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共6页]

本文件共6页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：383.65 KB 共6页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

上一篇：电缆电视与电视电缆

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

采用交互式决策方法的含风电
系统安全经济调度
肖国骏 周任军 吴素平 刘阳升 潘 志
(智能电网运行与控制湖南省重点实验室(长沙理工大学)，长沙410004)
研究与开发
摘要 针对风电并网容量的增加会影响系统可靠性的问题，引入风电穿透功率的隶属度函数
来反映系统的安全水平，建立了考虑火电和风电环境成本的含风电电力系统安全经济调度模型。
针对该模型采用基于遗传算法的交互式模糊满意度决策方法，决策者设定每个目标函数的参考隶
属度值，再利用参考隶属度值与目标计算隶属度值的差的绝对值最大最小化，将多目标问题转化
为单目标问题。通过交互式方法不断对每个目标函数重新设定参考隶属度值，从而得到最满意的
方案，使调度结果能够充分体现决策者的主观意愿。以IEEE30节点系统作为算例进行仿真，通过
交互式决策过程确定了考虑决策者偏好的调度结果，验证了交互式模糊满意度决策方法的可行性。
关键词：安全经济调度；风电穿透功率；隶属度函数；交互式决策；遗传算法
Security Economic Dispatch in W ind Power Integrated Systems
Using an Interactive Decision M aking M ethod
Xiao Guojun Zhou Renjun Wu Suping Liu Yangsheng Pan Zhi
(Smart Grids Operation and Control Key Laboratory of Hu’nan Province
(Changsha University of Science and Technology)，Changsha 4 1 00041
Abstract For the capacity of wind power integration increases will affect the reliability of system
，
the membership function of wind power penetration was introduced to reflect security level of system
， a
security economic dispatch model of wind power integrated systems containing the environmental cost
of thermal power and wind power was constructed．An interactive fuzzy satisfying method was used
based on genetic algorithm against the model，the decision maker can set a reference membership degree
value for each objective，then multi—objective optimal problem could be transformed into a single
objective optimization by means of minimizing the maximum absolute difference between reference
membership degree value and objective membership degree value．The reference membership degree
value could be reset to run the program again during the decision making
， SO the scheduling results can
fully reflect the subjective intention of decision maker．Experiment analysis of IEEE 30 bus system
arrived at that interactive decision making process could determine the scheduling results considering
the preference of decision maker,showing the feasibility of the interactive fuzzy sarisfying method
．
Key words：security economic dispatch；wind power penetration；m embership function；interactive
decision making；genetic algorithm
风能的利用成为解决世界范围内日益严峻的环
境和能源问题的主要方法之一[”。风能发电可以为
电力系统节省燃料成本，但是由于风电的随机性、
不可调度性又使电力系统的运行不确定因素增加，
对电力系统的经济调度提出了新的挑战 4]。
国家自然科学基金资助(51277016)
湖南省高校创新平台开放基金项目(12K074)
湖南省研究生科研创新项目立项(CX201 1B359)
风速的随机性使得风电机组出力的精确预测较
难实现。随着风电场并网容量的增加，系统电压和
频率产生偏差、电压发生波动和闪变等，将导致系
统的可靠性下降，风电穿透功率极限以及风网后系
统运行安全问题应被准确描述 ”。目前含风电电力
2o13年第4期豫 技求J 1
研究与开发
系统的经济调度极少考虑用风电穿透功率描述系统
的安全水平。文献[5】建立了基于机会约束规划的含
风电场电力系统经济调度模型。文献[6]建立了包含
风电场电力系统动态经济调度的模糊模型。文献[7】
在考虑了风电输出的随机分布模型对经济调度的影
响和各机组、各种能源的环境成本基础上建立了含
风电电力系统的环境经济调度模型。文献[8】以电网
安全条件风险价值作为电网安全指标，引入条件风
险方法，构建了含风电系统安全经济调度模型，但
是模型中没有考虑各机组、各种能源的环境成本。
本文引入风电穿透功率的隶属度函数来描述系
统的安全水平，同时考虑各机组和各种能源的环境
成本，建立了含风电电力系统的安全经济调度模型，
并构建了基于遗传算法(GA)的交互式模糊满意度
决策方法来求解该模型。
1 含风电电力系统安全经济调度建模
1．1 风电成本
风电成本应该真实反映风电自身的价值，风力
发电不消耗任何燃料，环境效益也必须体现出来，
因此风电总成本应包括运行成本和环境成本，可表
示如下
Nw Nw
= Σ厂op( )+Σ厂e (尸w』) (1)
式中，F 为风电总成本；Ⅳw为系统内风电场数；
(尸 『)为风电运行成本函数；fe (P f)为环境成本函
数；尸w，为第，个风电场实际出力。
1)风电运行成本函数 (P 风电运行不需要
消耗燃料，所以风电运行成本主要包括投资成本和
维护成本。风电运行成本函数可表示为【9】
Nw N
Σ，op( )=Σ Pwj (2)
j=l j=l
式中， 为第u，个风电场运行成本系数，万元／pu。
2)环境成本函数 (尸叫)。风力发电不消耗任何
燃料，不会产生任何污染，所以
(pwj)：0 (3)
，=1
l-2 火电成本
火电成本主要包括火电发电成本和环境成本。
即
2 l电囊曩薯技术 2o13年第4期
(4)
式中， 为火电总成本；N为火力发电机组数； ( f)
为第i台火电机组的发电成本函数； ( )为第i
台火电机组的环境成本函数；PG 为第i台火电机组
的出力。
1)火电发电成本函数fo (Pa )
式中，a 、b 、C 为火电机组燃料耗量特性系数。
2)环境成本函数 (PG )。火力发电机组环境成
本可用火力发电机组的排污特性描述，即[ 】
N N
Σfe (PGi)=Σ[Ori PGf+ p 2f+ exp(~,iPGi)]Ce (6)
i=1 f_1
式中，C。 为火电环境成本系数，万元／t； 、届、Y／、
、 为火力发电机组的排污特性系数。
1．3 系统增加的备用容量补偿成本
由于风电出力的随机性，为了保证风电并网后
系统运行的安全与稳定，系统运行时必须增加备用
容量， 因此系统增加的备用容量补偿成本也应该体
现出来[9]，即
Ⅳw
= ΣCro(Pw 一 ) (7)
式中， 为系统运行增加的备用容量补偿成本； 。
为风电备用容量补偿系数，万元／pu。当Pw ，尸w 时， 。为一个与具体提供
备用容量的火电机组相关的系数。尸 。，为第，个风电
场的计划发电量。
1．4 电力系统安全性评价
大规模风电并网给电力系统的经济调度带来了
新的问题，文献I11介绍了风电场的穿透功率隶属度
函数可以用来反映系统的安全水平。采用模糊隶属
度函数形式对不同容量风电场接入系统对系统安全
性产生的影响进行评价，形成安全性评价函数，即
1 ew≤
≤ ≤ (8)
尸w≥尸w
，L
n
ⅣΣ
+
、J
／L
p
ⅣΣ=
、
5
／
+
+
2
ⅣΣ％／JL= p
ⅣΣ
式中，尸w为风电场当前的发电量；P 和尸wmin分
别为系统在当前时段负荷下穿透功率的上限和下
限，是与当前时段系统总负荷有关的值，可设定为
当前时段系统总负荷的20％和10％【Jj。
1．5 多目标函数及约束条件
1)目标函数
基于风电成本、火电成本、系统增加的备用容
量补偿成本以及电力系统安全性评价，含风电电力
系统安全经济调度的目标函数可表示为
minF=min(Fl+ + ) (9)
m ax =
Pwma _Pw
：
0
尸w≤ 尸wmin
j
≤ ≤ (10)
尸W≥
式中，， 为系统总发电费用；F1、F2、F3分别如
式(1)、(4)、(7)所示。
2)约束条件
不考虑网损，系统负荷平衡约束为
N N
尸D=Σ +Σ尸G (11)
j=l i=1
式中，尸D为系统总负荷； 为风电总出力； PG
j=l i=1
为火电总出力。
火电机组功率约束
≤ f≤ (12)
式中， 、础 分别为火电机组i有功出力的最大
最小值。
风电出力约束为
，d≤ ，≤ 尸w『u (13)
式中，Pw，、P州、 分别为第 个风电场的实际出
力及其可能出力的下限和上限，风电出力需在可能
出力范围内波动。
2 基于模糊满意度的交互式多目标决策方法
多目标问题一般不存在绝对最优解，决策过程
与决策者的主观意愿有很大的关系。基于模糊满意
度的交互式决策方法能很好地体现决策者的主观意
愿，是一种实用性较强的多目标决策方法[ 】。决策
研究与开发
者的主观意愿具有模糊性特点， 因此将目标函数模
糊化处理， 目标的计算隶属度值越高，证明决策者
对于方案越满意。
本文的目标函数式(9)为费用函数，即越小越
优型目标，其隶属度函数可用图1所示的递减函数
表示【6】，数学表达式如式(14)所示。
(删
Fp( )]=
’
F F FP∞
图1 目标隶属度函数
1 FAX)≤ “
F n

网友评论 more

电力安全论文最新内容

02-22