隨著我國能源結(jié)構(gòu)改革的逐步推進,以光伏、風(fēng)電為代表的分布式電源系統(tǒng)因其接入靈活、清潔低碳等優(yōu)點,在電網(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用。高滲透率分布式電源接入主動配電網(wǎng),可就近為用戶供電,減少電能的大規(guī)模、遠(yuǎn)距離傳輸,彌補集中發(fā)電的不足。然而,分布式可再生電源由于其接入位置的分散性以及出力的隨機性、波動性、間歇性等固有特征,對傳統(tǒng)配電網(wǎng)調(diào)度運行模式帶來了巨大挑戰(zhàn)。因此,深入分析高滲透率分布式電源與其他調(diào)度資源的協(xié)調(diào)互動機制,探討合理的優(yōu)化調(diào)度方法,對于促進高滲透率分布式可再生能源消納、提升主動配電網(wǎng)安全經(jīng)濟運行水平具有重要意義。鑒于此,本文針對高滲透率分布式電源接入的主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度方法進行了深入研究,主要內(nèi)容如下:針對主動配電網(wǎng)中可再生能源出力不確定性問題,提出了基于改進不確定邊界的主動配電網(wǎng)可調(diào)節(jié)魯棒優(yōu)化調(diào)度策略。首先,引入可調(diào)節(jié)魯棒優(yōu)化方法,建立了含壓縮空氣儲能的主動配電網(wǎng)魯棒優(yōu)化經(jīng)濟調(diào)度模型。進而通過線性對偶理論和拉格朗日變換,將含不確定變量的魯棒優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為僅含確定變量的混合整數(shù)優(yōu)化模型。同時通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)提出了基于改進不確定邊界的魯棒成本決策方法,并對含不確定變量約束的最大置信度進行了定量分析。所提改進邊界改善了現(xiàn)有不確定邊界的保守度,并具有較好的求解特性,可有效保證系統(tǒng)魯棒性和經(jīng)濟性之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。最后,采用算例仿真驗證了所提調(diào)度策略的可行性及有效性。針對主動配電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)不確定性及其與分布式電源的協(xié)調(diào)互動問題,提出了計及源荷雙側(cè)不確定性的主動配電網(wǎng)協(xié)調(diào)互動優(yōu)化調(diào)度策略。首先根據(jù)消費者心理學(xué)模型,分三步建立了同時考慮響應(yīng)量及響應(yīng)邊界不確定性的需求側(cè)響應(yīng)特性曲線。進而引入正態(tài)云概念,采用正態(tài)云模型對上述需求側(cè)響應(yīng)特性進行了統(tǒng)一數(shù)學(xué)描述,該模型可同時反映響應(yīng)誤差的隨機性及模糊性。在此基礎(chǔ)上,建立了計及源荷雙側(cè)不確定性的主動配電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度模型。針對該模型難以直接求解的問題,利用正向云發(fā)生器產(chǎn)生隨機場景,通過場景削減技術(shù)得到典型場景,進而對上述調(diào)度模型進行求解。最后,采用算例仿真驗證了所提調(diào)度策略的可行性及有效性。針對多類型分布式電源接入主動配電網(wǎng),提出了交直流混合主動配電網(wǎng)構(gòu)架下的協(xié)調(diào)互動調(diào)度策略。首先將不同類型的分布式電源和其他調(diào)度資源進行整合,構(gòu)建了交直流混合主動配電網(wǎng)典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。進而通過分析其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征,提出了交直流混合主動配電網(wǎng)分層調(diào)度架構(gòu),并在此基礎(chǔ)上建立了兩階段分層調(diào)度模型,采用基于離散風(fēng)驅(qū)動的分層算法進行了求解。該模型在保證系統(tǒng)損耗最低的同時,可使交、直流區(qū)域均具有較小的調(diào)度成本。最后,采用算例仿真驗證了所提調(diào)度策略的可行性及有效性。針對高滲透率分布式電源接入對主動配電網(wǎng)電力市場交易模式及優(yōu)化方法的影響,提出了聯(lián)盟鏈框架下主動配電網(wǎng)電力交易模式與演化博弈方法。首先通過分析主動配電網(wǎng)中各電力交易主體的行為特征,建立了基于聯(lián)盟區(qū)塊鏈的電力市場交易體系。該體系將各電力交易主體預(yù)授權(quán)為半開放的本地節(jié)點,通過動態(tài)選取聯(lián)盟節(jié)點,可實現(xiàn)交易數(shù)據(jù)分布式存儲并無需設(shè)置額外的第三方監(jiān)管機構(gòu)。同時基于上述交易體系,提出了聯(lián)盟鏈框架下主動配電網(wǎng)電力交易的詳細(xì)認(rèn)證方法。在此基礎(chǔ)上,建立了基于合作演化博弈的主動配電網(wǎng)電力交易優(yōu)化模型,并采用基于分解的多目標(biāo)進化算法進行了求解。模型求解結(jié)果可作為生成智能合約的依據(jù),最終實現(xiàn)聯(lián)盟鏈框架下主動配電網(wǎng)電力交易的決策優(yōu)化。最后,采用算例仿真驗證了所提電力市場優(yōu)化方法的有效性和合理性。針對主動配電網(wǎng)與輸電網(wǎng)協(xié)調(diào)互動優(yōu)化問題,提出了一種基于改進并行子空間算法的輸配兩級電網(wǎng)協(xié)同優(yōu)化調(diào)度策略。首先,以輸配系統(tǒng)整體供電成本最低為目標(biāo)函數(shù),建立了輸配兩級電網(wǎng)基礎(chǔ)調(diào)度模型。為了降低該模型求解的復(fù)雜度,引入改進并行子空間算法對該模型進行標(biāo)準(zhǔn)化處理,進而建立了基于改進并行子空間算法的輸配兩級電網(wǎng)協(xié)同調(diào)度統(tǒng)一模型。該模型將輸電網(wǎng)和各配電網(wǎng)作為并行子空間進行學(xué)科分析,并在系統(tǒng)層統(tǒng)一完成優(yōu)化設(shè)計,可有效避免優(yōu)化過程中輸配網(wǎng)頻繁地進行信息交互。此外,為了進一步提高求解效率,提出輸配兩級電網(wǎng)學(xué)科響應(yīng)面近似模型的構(gòu)建方法,并采用RBF(Radical Basis Function)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對學(xué)科分析過程進行擬合。最后,采用算例仿真驗證了所提調(diào)度策略的必要性和有效性。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM73
【部分圖文】：

圖 2-2 、 和REGN 之間的三維關(guān)系圖Figure 2-2 Three-dimensional relationship diagram of and andREN-2 可知，備用約束被滿足的最大置信率與接入電網(wǎng)的 REG 數(shù)量本系數(shù)選取越大，約束被違反的概率越小，系統(tǒng)魯棒性越高。當(dāng)tREG N時，約束條件可達到最大置信度，將其記作 ，則REG112N -36）表明，當(dāng)接入配電網(wǎng)的 REG 電站數(shù)目增多時，約束條件將提高，系統(tǒng)魯棒性更強。分析，可得到本文采用的可調(diào)節(jié)魯棒優(yōu)化過程為：據(jù)實際需求確定含不確定變量約束被違反的預(yù)期概率 ；實際 REG 接入數(shù)確定的情況下，通過圖 2-2 得到對應(yīng)的 REG本t ；據(jù)上述得到的魯棒成本，為每座 REG 電站分配合理的出力波

華 中 科 技 大 學(xué) 博 士 學(xué) 位 論 文析數(shù)據(jù)用的主動配電網(wǎng)算例系統(tǒng)包括兩座光伏電站以及一座風(fēng)力電上級電網(wǎng)最大傳輸功率為 1200 kW。算例選取夏季時段，并條件相同。為簡便計，考慮 REG 電站實際出力的最大偏差均%。日前調(diào)度時段的每段時長選取為 15 分鐘。單臺光伏電站網(wǎng)剛性負(fù)荷的日前預(yù)測曲線如圖 2-3 所示。在該配電網(wǎng)中接入-1 所示。

28（c）可再生能源出力情況圖 2-4 2.4492t 時的調(diào)度結(jié)果Figure 2-4 Scheduling results when 2.4492t 成本下系統(tǒng)運行成本分析中，通常需要根據(jù)實際需求選取不同的魯棒成本。設(shè)光伏電站為例，其在 7:00~18:00 的出力情況如圖 力情況如圖 2-5（b）所示。此時系統(tǒng)約束被違反的應(yīng)關(guān)系如表 2-3 所示。 2-3 中，魯棒成本為零時即為常規(guī)調(diào)度情形。隨著魯漸接近最大波動范圍，同時約束被違反的概率逐漸。由此可知，系統(tǒng)的魯棒性和經(jīng)濟性是相互矛盾的
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本文編號：2894769