含新能源接入的區(qū)域電網(wǎng)低碳電力調(diào)度方法

黃 煜, 徐青山, 蔣賢強(qiáng), 婁藕蝶, 蔣 菱

(1. 東南大學(xué)電氣工程學(xué)院, 江蘇省南京市 210096; 2. 國網(wǎng)天津市電力公司電力科學(xué)研究院, 天津市 300384)

0 引言

近年來,隨著能源需求的持續(xù)增長,環(huán)境問題日益凸顯。推行節(jié)能減排,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是應(yīng)對(duì)當(dāng)前氣候變暖、霧霾危機(jī)的有效措施,也是可持續(xù)發(fā)展的必由之路。目前,中國電力行業(yè)作為CO2排放大戶,占全國碳排放總量的比重超過40%。因此,在電網(wǎng)層面,建立高效、完善的碳排放管理機(jī)制,發(fā)展低碳電力潛力巨大,受到社會(huì)廣泛關(guān)注[1-3]。

當(dāng)前的減排措施可以分為兩大類:發(fā)電側(cè)可再生能源的接入及需求側(cè)管理[4-5]。由于電力行業(yè)的碳排放量主要源自發(fā)電側(cè),再加上與需求側(cè)資源頻繁進(jìn)行交互會(huì)帶來額外費(fèi)用,因而積極發(fā)展以風(fēng)電光伏為代表的清潔能源,在綜合考慮環(huán)境因素、電網(wǎng)安全性和經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上,盡量提高發(fā)電側(cè)新能源并網(wǎng)比重,制定最優(yōu)的低碳調(diào)度方案無疑是更好的選擇。對(duì)于含新能源發(fā)電的優(yōu)化調(diào)度問題,國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)做了大量的研究。文獻(xiàn)[6]在傳統(tǒng)的低碳經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型基礎(chǔ)上考慮了風(fēng)電預(yù)測誤差的影響。文獻(xiàn)[7]中的調(diào)度模型計(jì)及了環(huán)境約束,并重點(diǎn)分析了碳補(bǔ)集電廠的運(yùn)行特性和經(jīng)濟(jì)效益。另外,文獻(xiàn)[8]還制定了風(fēng)—火電系統(tǒng)聯(lián)合協(xié)調(diào)調(diào)度方案。

盡管新能源在節(jié)能減排方面作用顯著,其出力的間歇性和波動(dòng)性也會(huì)給電網(wǎng)帶來諸多不確定因素,進(jìn)而降低整個(gè)系統(tǒng)的安全性和可靠性。概率潮流是電力系統(tǒng)不確定性分析的重要工具,其通過概率統(tǒng)計(jì)方法得到系統(tǒng)潮流的分布信息,能夠計(jì)及各種隨機(jī)因素場景,全面反映電網(wǎng)的運(yùn)行工況,便于調(diào)度人員發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)薄弱環(huán)節(jié)和潛在風(fēng)險(xiǎn)[9]。……