計及風電時間相關性的魯棒機組組合

范劉洋, 汪可友, 李國杰, 吳 巍, 葛維春

(1. 電力傳輸與功率變換控制教育部重點實驗室(上海交通大學), 上海市 200240;2. 國網遼寧省電力有限公司, 遼寧省沈陽市 110006)

0 引言

近年來,隨著技術的成熟和成本的降低,風電、太陽能等可再生能源裝機容量得到了快速的提高[1]。國家風電發展“十二五”規劃中提出,2020年中國風電裝機規模將達到2×108kW,風電裝機容量將占總裝機容量的11%[2]。風電具有間歇性、波動性等特點,日前預測誤差可達在20%,遠高于負荷預測誤差[3]。大規模風電的接入,給電力系統調度帶來了巨大挑戰。

近年來,魯棒優化理論被應用于這一領域,并取得良好效果[4-9]。魯棒優化使用閉凸集合描述參數的不確定性,并計算目標函數在“最壞情況”下的最優問題[10-13]。相比于隨機規劃,魯棒優化不要求獲得隨機變量分布函數,不需要生成典型場景,更易于實施。但另一方面,魯棒優化結果一般保守性較強。

魯棒優化結果的保守性直接受到不確定參數集合的影響。最早,文獻[10]采用每個不確定變量在一定置信水平下的上下界作為不確定集。近年來,文獻[11-12]采用橢球集合描述不確定集,文獻[4-5,7]采用盒式集合描述不確定集,進一步降低了魯棒優化的保守性,由于盒式集合的線性性質,這種不確定集合在電力系統中應用更為廣泛。

但是,以上不確定集合均假定每個時刻不確定參數服從的是獨立分布律,這并不符合實際情況。以含風電的調度問題為例,當風電場之間距離較近時,兩個或多個風電場之間的出力會具有相關性。……