新能源電力系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模式研究

韓辭

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的發(fā)展速度不斷加快，新能源發(fā)電技術(shù)得到越來越廣發(fā)的應(yīng)用，使電力系統(tǒng)的發(fā)展面臨著更多的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，同時(shí)也擁有更大的發(fā)展空間。本文對(duì)電力系統(tǒng)的的發(fā)展以及新能源電力系統(tǒng)中的優(yōu)化調(diào)度問題，為促進(jìn)新能源電力系統(tǒng)的的發(fā)展，電力企業(yè)利用多目標(biāo)的優(yōu)化調(diào)度模式對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，以促進(jìn)其高效發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新能源電力系統(tǒng)；多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模式

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們生活水平的提高能源的需求增大，進(jìn)而使工業(yè)化水平不斷提高。但是隨著全球人口的增長(zhǎng)，對(duì)能源的需求量迅猛增長(zhǎng)，導(dǎo)致全球化能源危機(jī)的出現(xiàn)。現(xiàn)階段能源短缺已經(jīng)成為全球化的問題，在經(jīng)濟(jì)全球化的影響下，我國(guó)也面臨著能源短缺的現(xiàn)象[1-2]。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)的調(diào)度考慮最多的是總煤耗量最小，經(jīng)濟(jì)利益最大為主要的發(fā)展目標(biāo)，新能源調(diào)度主要以能源的高效利用與節(jié)能減排為主要的發(fā)展目標(biāo)，在保證電網(wǎng)高效運(yùn)行的基礎(chǔ)上促進(jìn)新能源發(fā)電的發(fā)展，將經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效應(yīng)相結(jié)合[3-4]。

一、新能源電力系統(tǒng)的現(xiàn)狀

（一）、理論基礎(chǔ)

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度是在滿足電力能源供應(yīng)的基礎(chǔ)上達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益的最大化。然而由于新能源的使用時(shí)間較短，我國(guó)技術(shù)還沒有達(dá)到全部利用新能源發(fā)電的階段，所以新能源發(fā)電具有不確定性，間歇性的新能源發(fā)電會(huì)對(duì)并網(wǎng)運(yùn)行帶來許多不確定性的隨機(jī)波動(dòng)，對(duì)發(fā)電的控制較為困難。間歇性的新能源并容量比例較大時(shí)，常規(guī)的發(fā)電機(jī)組無法進(jìn)行充分消納，為了改變這一現(xiàn)狀，為新能源發(fā)電離UI有足夠的備用，發(fā)電的燃煤機(jī)組不得不以較低的效率運(yùn)行，長(zhǎng)時(shí)間保持低效率的狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致對(duì)能源的浪費(fèi)，對(duì)環(huán)境造成污染。這就要求發(fā)電企業(yè)利用現(xiàn)有的資源對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行有效的互動(dòng)，利用新的調(diào)度模式是電力系統(tǒng)發(fā)展符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定，新能源電力系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模式也因此成為現(xiàn)階段研究和發(fā)展的重點(diǎn)。

（二）、有關(guān)新能源電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)建模

電力系統(tǒng)的發(fā)展過程中由于發(fā)電方式不同，對(duì)其考慮的因素不同，將多目標(biāo)優(yōu)化的調(diào)度問題分為多目標(biāo)優(yōu)化以及設(shè)計(jì)不同約束條件的動(dòng)態(tài)建模以及其優(yōu)化求解的問題。其中優(yōu)化目標(biāo)主要包括：發(fā)電機(jī)組發(fā)電成本、發(fā)電過程中所使用的燃料成本、在電力市場(chǎng)中所使用的購(gòu)電成本、所面臨的風(fēng)險(xiǎn)、發(fā)電所耗費(fèi)的環(huán)境成本等方面[5]。在發(fā)電過程中會(huì)受到相關(guān)約束條件的限制，具體的約束內(nèi)容包括：安全約束、備用約束環(huán)境的極限約束、發(fā)電所造成的風(fēng)險(xiǎn)約束等。同時(shí)對(duì)于發(fā)電過程中所耗費(fèi)的成本要有一個(gè)明確的了解，在我國(guó)傳統(tǒng)的調(diào)度的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)上，要優(yōu)先考慮發(fā)電成本、能源環(huán)境成本以及相應(yīng)的補(bǔ)償成本，然后利用這些因素建立新能源電力系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模式，實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。近年來通過相關(guān)的學(xué)者對(duì)其研究可以發(fā)現(xiàn)，根據(jù)新能源發(fā)電的特點(diǎn)對(duì)其作出數(shù)學(xué)建模的分析，同時(shí)依據(jù)處理方法的不同又將其分為以下幾個(gè)方面：確定性建模、牧戶建模以及概率建模，將電力系統(tǒng)的調(diào)度認(rèn)為是一個(gè)不確定的調(diào)度優(yōu)化問題，以達(dá)到對(duì)新能源的優(yōu)化調(diào)度問題的更好解決。

（三）、具體求解方法

由于新能源發(fā)電具有間歇性的特點(diǎn)，根據(jù)這一特點(diǎn)對(duì)于新能源優(yōu)化的求解放時(shí)也要分為確定性和不確定性兩種。在求解過程中使用傳統(tǒng)算法、直接搜索算法以及粒子算法、遺傳算法相結(jié)合的求解方法對(duì)其具體的優(yōu)化模式進(jìn)行求解。與傳統(tǒng)的算法相比，新的智能算法具有更強(qiáng)的全局搜索能力，對(duì)所使用的各種數(shù)學(xué)優(yōu)化模型有著更強(qiáng)的適應(yīng)性，對(duì)于復(fù)雜的函數(shù)可以快速準(zhǔn)確的建立起函數(shù)模式，具有更高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。在新能源發(fā)電過程中，最常見的是風(fēng)力發(fā)電，針對(duì)這一發(fā)電方式，我國(guó)學(xué)者建立了想贏的概率優(yōu)化模式，使用多場(chǎng)景調(diào)度的模式，對(duì)具體的風(fēng)能樣本進(jìn)行抽樣分析，多個(gè)樣本行程新能源所特有的多場(chǎng)景調(diào)度模式的現(xiàn)象，在形成的多個(gè)場(chǎng)景中，將不確定的優(yōu)化處理模式轉(zhuǎn)化成確定的優(yōu)化模式的處理，更加簡(jiǎn)便。在對(duì)確定優(yōu)化模型的分析處理中可以使用隨機(jī)模擬以及遺傳算法的方式對(duì)其進(jìn)行具體的處理，以提高處理的效率以及水平。隨著目前對(duì)新能源發(fā)電領(lǐng)域研究的深入，許多學(xué)者對(duì)新能源電力系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模式提出了不同的求解方式，以提高其發(fā)展的有效性，促進(jìn)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

二、新能源電力系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度模式遠(yuǎn)景

隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，新能源電力系統(tǒng)的管理工作將進(jìn)一步發(fā)展。將多種新能源發(fā)電的集群連接到智能電網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)模式，在促進(jìn)新能源領(lǐng)域快速發(fā)展的同時(shí)也使新能源發(fā)電企業(yè)面臨著更大的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，許多技術(shù)性的問題還需要我們?nèi)ヌ剿靼l(fā)現(xiàn)?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步使發(fā)電技術(shù)融合通信、自動(dòng)控制等多項(xiàng)技術(shù)，在發(fā)展的過程中具有極強(qiáng)的自我管理能力以及自我控制能力。為滿足新能源發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化，許多企業(yè)將虛擬發(fā)電廠應(yīng)用于智能電網(wǎng)中，將新能源發(fā)電集群可控負(fù)荷集群有機(jī)的結(jié)合起來參與電力企業(yè)的運(yùn)行，全面提高企業(yè)的發(fā)展效率，使電力企業(yè)對(duì)新能源的整合利用方面發(fā)揮最大的效能，全面激發(fā)新能源的店里的市場(chǎng)潛力。隨著智能電網(wǎng)以及新能源的廣發(fā)應(yīng)用，對(duì)其電力系統(tǒng)的優(yōu)化將成為今后工作的重點(diǎn)。

結(jié)束語

經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)自然資源的保護(hù)意識(shí)逐漸增強(qiáng)，傳統(tǒng)的發(fā)電方式對(duì)環(huán)境的影響較大，發(fā)電過程中對(duì)自然不可再生資源的消耗較大，不符合國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求，不利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。而新能源電力系統(tǒng)的調(diào)度問題，是在新的電力形勢(shì)下提出，將傳統(tǒng)的發(fā)電模式與現(xiàn)在的新能源發(fā)電相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用，新能源電力系統(tǒng)多目標(biāo)調(diào)度模式獅子啊傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來，保留了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)適應(yīng)了現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)發(fā)展需求，對(duì)電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展有非常重要的意義。

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