考慮風(fēng)電和負(fù)荷不確定性的輸電網(wǎng)多目標(biāo)柔性規(guī)劃

王娟娟，王濤，劉子菡，朱海南，李豐碩，孫華忠

(1.國網(wǎng)山東省電力公司濰坊供電公司，山東 濰坊 261014；2.山東大學(xué) 電氣工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250061)

0 引言

由于風(fēng)力發(fā)電具有波動性與隨機(jī)性的特點(diǎn)[1-4]，風(fēng)電滲透率的提高增加了電網(wǎng)的不確定性因素[5-7]，給電力系統(tǒng)帶來前所未有的挑戰(zhàn)[8-10]。

風(fēng)電滲透率不斷提高使輸電網(wǎng)規(guī)劃不僅需要考慮經(jīng)濟(jì)性[11]、運(yùn)行效率[12]等要求，還要承受住風(fēng)電和負(fù)荷不確定性波動的考驗(yàn)[13-17]。因此，考慮不確定性的輸電網(wǎng)多目標(biāo)柔性規(guī)劃得到了廣泛研究，目前廣泛使用的方法包含機(jī)會約束、概率潮流、多場景技術(shù)等。文獻(xiàn)[18]考慮到風(fēng)電并網(wǎng)帶來的不確定性，構(gòu)建了考慮全壽命周期內(nèi)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)成本最小和切負(fù)荷量最小的規(guī)劃模型。文獻(xiàn)[19]基于直流概率潮流模型，利用機(jī)會約束規(guī)劃方法構(gòu)建了考慮線路總長度和風(fēng)電場發(fā)生電壓閃變情況的規(guī)劃模型。文獻(xiàn)[20]利用多場景概率抽樣算法，構(gòu)建了考慮全壽命周期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)成本、輸電帶來的總體收益和輸電線路過負(fù)荷的規(guī)劃模型。文獻(xiàn)[21]基于多場景構(gòu)建技術(shù)，建立了基于N?1系統(tǒng)安全性校驗(yàn)的規(guī)劃模型。

基于直流潮流構(gòu)建輸電網(wǎng)規(guī)劃模型[22]具有簡單、求解效率高的優(yōu)點(diǎn)，但其忽略了電壓幅值變化和無功潮流，尤其是在輸電網(wǎng)中無功潮流會占據(jù)相當(dāng)一部分線路容量。因此，對于高電壓等級輸電網(wǎng)的規(guī)劃問題采用直流潮流無法反映系統(tǒng)真實(shí)情況。基于交流潮流方程的規(guī)劃類研究逐漸受到重視[23-25]，將交流潮流模型轉(zhuǎn)化為二階錐規(guī)劃模型進(jìn)行求解的凸松弛等數(shù)學(xué)方法[26-29]，在保持求解精度的前提下能夠顯著提升求解效率，但在輸電網(wǎng)規(guī)劃中尚未得到應(yīng)用。……