研报总结
背景
随着可再生能源装机容量激增，其渗透率显著提高，对电力系统的可靠运行构成挑战。电力市场和跨省输电系统的建设为可再生能源利用提供了机制和设施支持。
可再生能源调度技术方案
省内柔性调度
DNE（不超过）限制
传统调度方法将可再生能源视为不可调度资源，导致后续弃风弃光影响系统安全。DNE（Do-Not-Exceed）限制是电网在安全约束下可接纳的可再生能源最大范围，通过DNE进行可再生能源消纳，保证系统安全运行。
- 数学公式：通过电力系统调度保证安全运行。
- 目标函数：预调度成本 + 可再生能源利用概率（权重系数d）× 调度成本。
- 概率约束：评估可再生能源利用概率。
- DNE范围：系统通过再调度等措施可保证安全运行的新能源输出范围。
- 权重系数S：平衡新能源接纳和系统调度成本。
柔性调度
- 关系分析：DNE上下限表示可再生能源的可接受范围，随着运行成本增加，可接受范围扩大，意味着更多电力资源被调度以提升新能源接纳能力。
- 方法对比：
- IDNE：通过分布鲁棒优化联合优化系统调度和DNE，置信水平高于95%。
- ODNE+DRCC：分别优化系统调度和DNE，鲁棒优化方法保守。
- Monte Carlo模拟显示，IDNE降低了系统运行成本和弃风弃光量。
柔性爬坡产品
- 问题：新能源弃光和缺电、爬坡能力不足导致安全和经济问题。
- 解决方案：柔性爬坡产品和其他辅助服务。
- 调度方法：
- OFRP：仅考虑总爬坡需求，忽略日内调度。
- DRFRP：建模日前和日内调度，考虑日内操作场景。
- 对比分析：DRFRP预调度成本略高，但运行成本更低，因其考虑日内操作场景。
跨省协调优化
跨省电力市场技术路径
- 市场机制：省内发电和用户报价，联络线计划成为省内市场边界条件；聚合报价，联络线计划成为省级市场边界条件；联合清算省间和省内市场，直接计算交易量和价格。
- 加速求解：
- 基于变量缩减：
- 将买家报价沿所有可能交易路径减去传输成本，转换为售电省，实现变量规模缩减。
- 红undant变量识别和缩减：基于净需求曲线估计各省份 cleared power，识别始终有界的决策变量以减小市场清算问题规模。
- 基于等效投影的非迭代协调优化：
- 省级电网约束和联络线计划可能导致振荡和非收敛。
- 等效维度缩减理论：利用子系统内部优化模型的边界等价性参与协调优化，避免重复迭代信息交互。
- 省级优化模型维度缩减：将操作可行域投影到联络线功率和成本空间，实现非迭代协调优化。
市场清算结果
- 协调和集中优化结果完全一致。
- 避免了安全约束违规导致的功率偏差。
- S1和S0联络线计划最大偏差2.3MW，全天成本差异0.00002%。
结论与展望
- 结论：
- 新优化方法应对可再生能源不确定性：
- 省内调度：柔性资源调度、DNE、柔性爬坡产品。
- 跨省调度：柔性资源协调、省间分离运行加速优化、省间耦合运行非迭代优化。
- 未来研究方向：储能协调以减少可再生能源不确定性。
- 展望：
- 储能系统多重价值体系：对系统安全经济运行和柔性接纳新能源重要，但小容量、分散布局、多样技术类型和商业模式带来协调挑战。
- 基于等效维度缩减的聚合控制和协调运行。
- 多储能调节能力评估、调度协调和实时运行控制平台。
