基于關(guān)鍵斷面辨識(shí)的復(fù)雜級(jí)聯(lián)電網(wǎng)日前調(diào)度優(yōu)化

李琦，陳藝華，郭斌，張德亮，郭少青

（1.國網(wǎng)陜西省電力公司電力調(diào)度控制中心，陜西 西安 710049；2.北京清大科越股份有限公司，北京 100102）

隨著我國風(fēng)電、光伏為代表的新能源快速發(fā)展，電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行面臨日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[1]。特別是我國東北、西北等新能源大規(guī)模集中接入地區(qū)，受新能源功率預(yù)測偏差及實(shí)時(shí)運(yùn)行中隨機(jī)波動(dòng)性影響，運(yùn)行斷面潮流越限問題比較突出。在確保安全的基礎(chǔ)上充分利用通道資源，提升新能源消納能力成為當(dāng)前該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)[2]。

運(yùn)行斷面潮流不越限是電網(wǎng)調(diào)度優(yōu)化模型的基本條件和重要約束。為降低斷面阻塞對(duì)新能源消納的影響，傳統(tǒng)研究主要是采用充分利用儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車等靈活性調(diào)節(jié)資源來適應(yīng)新能源波動(dòng)性。

文獻(xiàn)[3-5]所研究的電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能裝置、可控負(fù)荷與新能源互動(dòng)模型能夠通過調(diào)整電動(dòng)汽車的運(yùn)行方式，提升斷面利用率，但是并未細(xì)致考慮新能源自身波動(dòng)性對(duì)斷面安全性的影響。文獻(xiàn)[6-7]研究了風(fēng)電、光伏等新能源的波動(dòng)性規(guī)律，但是對(duì)負(fù)荷波動(dòng)等其他不確定性因素對(duì)斷面安全的影響分析并不充分。此外，上述研究中一般將運(yùn)行斷面潮流限值作為優(yōu)化模型約束條件限值，將導(dǎo)致最優(yōu)運(yùn)行條件下部分運(yùn)行斷面的潮流計(jì)劃必將與其限值相等。為避免實(shí)際運(yùn)行中因負(fù)荷、新能源波動(dòng)造成運(yùn)行斷面潮流越限，必須在日前調(diào)度優(yōu)化環(huán)節(jié)為各運(yùn)行斷面設(shè)置一定潮流裕度，并通過日內(nèi)滾動(dòng)計(jì)劃、常規(guī)電源發(fā)電控制等方式確保裕度滿足要求[8-9]。因此，在日前調(diào)度優(yōu)化領(lǐng)域提升新能源消納的重要途徑就是如何合理地設(shè)置運(yùn)行斷面潮流裕度，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行斷面的充分利用。

然而對(duì)如何科學(xué)設(shè)置運(yùn)行斷面潮流裕度的研究目前還處于起步階段，部分文獻(xiàn)提出根據(jù)新能源預(yù)測曲線，考慮一定波動(dòng)率作為運(yùn)行斷面潮流裕度制定的參考[10]。還有部分研究提出采用魯棒調(diào)度方法，考慮新能源多場景預(yù)測對(duì)運(yùn)行斷面的影響[11]。但從實(shí)際來看，往往面臨裕度偏大，結(jié)果較保守，不利于新能源消納的問題[12]。此外，目前的研究對(duì)我國實(shí)際的運(yùn)行斷面特征關(guān)注較少，受資源與需求分布不均影響，我國新能源往往集中于東北、西北地區(qū)，通過特高壓輸電線集中送出，由此產(chǎn)生了級(jí)聯(lián)電網(wǎng)這種特殊的電網(wǎng)形態(tài)[13]。而當(dāng)前對(duì)級(jí)聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行特性和控制策略的研究并不充分，對(duì)如何解決級(jí)聯(lián)電網(wǎng)多調(diào)度機(jī)構(gòu)安全協(xié)調(diào)的方法有待研究。

為此，本文將提出一種基于關(guān)鍵斷面辨識(shí)的日前協(xié)調(diào)優(yōu)化方法，以解決我國復(fù)雜級(jí)聯(lián)電網(wǎng)中所面臨的運(yùn)行斷面安全與新能源消納相協(xié)調(diào)的問題。

首先，剖析我國級(jí)聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行特性，提出一種考慮新能源與負(fù)荷雙重波動(dòng)的關(guān)鍵斷面評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，由此提出級(jí)聯(lián)電網(wǎng)中基于關(guān)鍵斷面辨識(shí)的日前調(diào)度優(yōu)化實(shí)施思路；然后，構(gòu)建基于關(guān)鍵斷面辨識(shí)的日前調(diào)度優(yōu)化模型，并介紹其實(shí)施方法；最后，基于我國西北電網(wǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)構(gòu)造算例，驗(yàn)證所提出方法的有效性。

1 關(guān)鍵斷面辨識(shí)與優(yōu)化思路

1.1 級(jí)聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行特性

我國東北、西北等地區(qū)豐富的風(fēng)光資源和東南部旺盛的用電需求決定了大量富余新能源必須長距離送出消納，由此產(chǎn)生了級(jí)聯(lián)電網(wǎng)這種特殊的電網(wǎng)形態(tài)[13]。

級(jí)聯(lián)電網(wǎng)由多級(jí)相互嵌套的運(yùn)行斷面構(gòu)成，每級(jí)運(yùn)行斷面區(qū)域均接入一定量的常規(guī)電源、新能源和用電負(fù)荷。各運(yùn)行斷面以串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)等多種方式組合，并可能涉及多個(gè)層級(jí)的調(diào)度機(jī)構(gòu)。如圖1所示的西北某級(jí)聯(lián)電網(wǎng)中，共涵蓋5 級(jí)運(yùn)行斷面，依次為 DM1，DM2，DM3，DM4，DM5，涉及網(wǎng)、分、省、地四級(jí)5個(gè)調(diào)度機(jī)構(gòu)。

圖1 級(jí)聯(lián)電網(wǎng)示意圖Fig.1 Schematic diagram of cascaded power grid

從調(diào)度運(yùn)行角度來看，級(jí)聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行復(fù)雜性主要體現(xiàn)在3個(gè)方面：

1）更突出的隨機(jī)波動(dòng)性。除傳統(tǒng)的負(fù)荷波動(dòng)外，級(jí)聯(lián)電網(wǎng)新能源裝機(jī)比例較高，導(dǎo)致與常規(guī)電網(wǎng)相比，具有更高的波動(dòng)性；

2）更復(fù)雜的調(diào)度協(xié)調(diào)關(guān)系。級(jí)聯(lián)電網(wǎng)一般地區(qū)廣袤，且覆蓋多個(gè)電壓層級(jí)，往往對(duì)應(yīng)多個(gè)不同層級(jí)多個(gè)調(diào)度機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致其業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)量大，流程復(fù)雜[14]；

3）更顯著的潮流耦合關(guān)系。負(fù)荷及新能源出力的波動(dòng)可能影響多級(jí)運(yùn)行斷面潮流。

1.2 考慮雙重波動(dòng)影響的關(guān)鍵斷面辨識(shí)

級(jí)聯(lián)電網(wǎng)中第os級(jí)運(yùn)行斷面潮流不僅與本級(jí)電網(wǎng)常規(guī)電源、新能源發(fā)電出力和用電負(fù)荷有關(guān)，還受上一級(jí)電網(wǎng)注入潮流影響[15]，可表示為

式中：Pos,t，Pos-1,t分別為第os級(jí)運(yùn)行斷面和其上一級(jí)運(yùn)行斷面時(shí)刻t的潮流；Pg,t，Pw,t，Pb,t分別為常規(guī)電源g，新能源w和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)b時(shí)刻t的發(fā)電功率或用電負(fù)荷；g∈os，w∈os，b∈os分別表示常規(guī)電源、新能源和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)均在第os級(jí)運(yùn)行斷面區(qū)域。

由式（1）可以看出，級(jí)聯(lián)系統(tǒng)中影響各級(jí)運(yùn)行斷面潮流的因素主要有4個(gè)方面。其中，常規(guī)電源出力可控性和運(yùn)行穩(wěn)定性較高；上一級(jí)電網(wǎng)注入潮流受傳輸能力限制，正常運(yùn)行過程中不超過其傳輸限值；用電負(fù)荷、新能源出力是運(yùn)行斷面潮流控制主要的不確定性來源，現(xiàn)有的研究中主要從兩個(gè)技術(shù)路徑評(píng)價(jià)其不確定性，一是根據(jù)歷史預(yù)測準(zhǔn)確率評(píng)估實(shí)時(shí)運(yùn)行偏差，二是采用多場景預(yù)測、區(qū)間預(yù)測等概率預(yù)測方法來評(píng)估其影響[16]。根據(jù)以上4個(gè)方面影響因素的分析，本文提出以預(yù)期潮流越限概率作為級(jí)聯(lián)系統(tǒng)關(guān)鍵斷面辨識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。考慮負(fù)荷及新能源雙重不確定性下，第os級(jí)運(yùn)行斷面潮流分布概率函數(shù)可表示為

式中：Pos,t(p)為第os級(jí)運(yùn)行斷面潮流分布概率函數(shù)；為上一級(jí)運(yùn)行斷面潮流限值；為常規(guī)電源g最小技術(shù)出力；Pw,t(p)，Pb,t(p)分別為新能源w的出力概率函數(shù)和節(jié)點(diǎn)b的負(fù)荷概率函數(shù)。則第os級(jí)運(yùn)行斷面潮流越限概率即為其潮流超過限值的發(fā)生概率，可表示為

可由調(diào)度運(yùn)行人員根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，設(shè)定關(guān)鍵斷面判定限值。潮流越限概率超過給定限值的運(yùn)行斷面即為本文所提出的級(jí)聯(lián)電網(wǎng)關(guān)鍵斷面，其判定公式可表示為

式中：Ppro,set為調(diào)度運(yùn)行人員設(shè)定的判定限值。

1.3 日前調(diào)度優(yōu)化改進(jìn)思路

日前調(diào)度優(yōu)化是電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，所編制形成的發(fā)電計(jì)劃是實(shí)時(shí)運(yùn)行指揮的重要依據(jù)。級(jí)聯(lián)電網(wǎng)自身運(yùn)行控制的特殊性使得其斷面裕度預(yù)留與調(diào)度協(xié)調(diào)控制均面臨較大挑戰(zhàn)。而基于關(guān)鍵斷面辨識(shí)結(jié)果則將為其協(xié)調(diào)優(yōu)化提供新的思路，體現(xiàn)在非關(guān)鍵斷面的偏差調(diào)節(jié)資源較充足，日前優(yōu)化階段可不考慮預(yù)留調(diào)節(jié)裕度，依靠日內(nèi)滾動(dòng)計(jì)劃滿足調(diào)控要求；而關(guān)鍵斷面調(diào)節(jié)資源緊張，為保障電網(wǎng)運(yùn)行斷面潮流不越限，應(yīng)保障所預(yù)留的斷面裕度和常規(guī)電源調(diào)節(jié)能力滿足區(qū)內(nèi)負(fù)荷和新能源不確定性要求。

遵循上述優(yōu)化思路，本文所提出的協(xié)調(diào)優(yōu)化方法具有如下特點(diǎn)：

1）從空間協(xié)調(diào)的角度出發(fā)，在堅(jiān)持級(jí)聯(lián)電網(wǎng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)充分利用關(guān)鍵斷面對(duì)應(yīng)協(xié)調(diào)控制區(qū)調(diào)節(jié)資源。以關(guān)鍵斷面為分界線，可將整個(gè)級(jí)聯(lián)電網(wǎng)劃分為多個(gè)協(xié)調(diào)控制區(qū)。各協(xié)調(diào)控制區(qū)內(nèi)部運(yùn)行斷面調(diào)節(jié)資源相對(duì)充足，充分挖掘各控制區(qū)常規(guī)電源調(diào)節(jié)潛力，實(shí)際上就抓住了整個(gè)級(jí)聯(lián)電網(wǎng)潮流控制的關(guān)鍵點(diǎn)；

2）從調(diào)度協(xié)調(diào)的角度出發(fā)，各協(xié)調(diào)控制區(qū)內(nèi)的常規(guī)電源調(diào)節(jié)資源應(yīng)優(yōu)先安排在監(jiān)控該控制區(qū)對(duì)應(yīng)關(guān)鍵斷面潮流的調(diào)度機(jī)構(gòu)，以提升調(diào)度協(xié)調(diào)銜接效率；

3）從資源配置的角度出發(fā)，關(guān)鍵斷面潮流裕度與對(duì)應(yīng)協(xié)調(diào)控制區(qū)常規(guī)電源調(diào)節(jié)能力應(yīng)滿足該控制區(qū)內(nèi)不確定性對(duì)關(guān)鍵斷面的影響，并以新能源最大化消納為目標(biāo)合理配置斷面裕度和常規(guī)電源調(diào)節(jié)能力。

2 復(fù)雜級(jí)聯(lián)電網(wǎng)日前調(diào)度優(yōu)化方法

2.1 優(yōu)化目標(biāo)

按照本文所提出的基于關(guān)鍵斷面辨識(shí)的級(jí)聯(lián)電網(wǎng)日前優(yōu)化調(diào)度實(shí)現(xiàn)思路，優(yōu)化模型目標(biāo)函數(shù)主要考慮購電費(fèi)用最小化和新能源消納最大化兩方面目標(biāo)，其中新能源消納最大化等效于級(jí)聯(lián)電網(wǎng)棄風(fēng)、棄光電量最小，因此以上優(yōu)化協(xié)調(diào)模型目標(biāo)為min（G），G為目標(biāo)函數(shù)，可表示為

考慮到新能源優(yōu)先消納要求，購電成本重點(diǎn)考慮級(jí)聯(lián)系統(tǒng)外購電費(fèi)用和自身常規(guī)電源購電費(fèi)用，可表示為

棄風(fēng)、棄光電量指標(biāo)可表示為

式中：NOS為級(jí)聯(lián)電網(wǎng)中級(jí)聯(lián)斷面數(shù)；為新能源w時(shí)段t的棄風(fēng)、棄光功率。

2.2 約束條件

所需要考慮的約束條件包括電力平衡約束、非關(guān)鍵斷面潮流約束、關(guān)鍵斷面潮流約束、常規(guī)電源出力范圍約束、常規(guī)電源爬坡能力約束、新能源出力關(guān)系約束、關(guān)鍵斷面潮流裕度約束，可表示為

2.3 實(shí)施要點(diǎn)

本質(zhì)上，本方法的實(shí)際應(yīng)用建立在級(jí)聯(lián)電網(wǎng)運(yùn)行信息全局共享、統(tǒng)籌優(yōu)化的基礎(chǔ)上。實(shí)際應(yīng)用過程中，首先，需要各調(diào)度機(jī)構(gòu)分頭開展新能源及負(fù)荷預(yù)測，分析其不確定性特征，并根據(jù)式（2）～式（4）所示的關(guān)鍵斷面辨識(shí)方法確定系統(tǒng)中需要重點(diǎn)關(guān)注的關(guān)鍵斷面；然后，各級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)應(yīng)統(tǒng)一將基礎(chǔ)數(shù)據(jù)匯總，由一級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)采用式（7）～式（13）所示的日前協(xié)調(diào)優(yōu)化模型統(tǒng)一優(yōu)化，確定各分區(qū)新能源和常規(guī)電源整體發(fā)電計(jì)劃；最后，各調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)該整體發(fā)電計(jì)劃，可進(jìn)一步優(yōu)化編制各調(diào)管范圍各類型電源發(fā)電計(jì)劃，并發(fā)布執(zhí)行。

3 算例分析

3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

本文以我國西北某地區(qū)電網(wǎng)實(shí)際數(shù)據(jù)構(gòu)造算例，驗(yàn)證所提出方法的有效性。該地區(qū)新能源及常規(guī)電源裝機(jī)較高，通過750 kV主網(wǎng)架送出，除750 kV主網(wǎng)架所涉及的4個(gè)級(jí)聯(lián)斷面外，110 kV系統(tǒng)還存在3個(gè)主要的斷面。將整個(gè)級(jí)聯(lián)電網(wǎng)區(qū)域劃分為7個(gè)運(yùn)行區(qū)，共涉及5個(gè)調(diào)度機(jī)構(gòu)對(duì)其調(diào)度運(yùn)行控制進(jìn)行協(xié)調(diào)指揮。

圖2 級(jí)聯(lián)系統(tǒng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)Fig.2 Cascading system grid structure

電源基本信息如表1所示。級(jí)聯(lián)電網(wǎng)中常規(guī)電源裝機(jī)容量達(dá)15 660 MW，新能源裝機(jī)容量24 153 MW，新能源裝機(jī)占比超過60%，屬于高比例新能源接入電網(wǎng)。從購電價(jià)格來看，運(yùn)行斷面SM，DB，TX對(duì)應(yīng)區(qū)域電網(wǎng)最低，運(yùn)行斷面SB1，SB2，SB3，SB4逐步增高，最高達(dá)0.4元/（kW?h）。以上價(jià)格為各區(qū)域常規(guī)電源市場交易出清價(jià)，為簡化分析，算例中取各運(yùn)行區(qū)內(nèi)所有常規(guī)電源的平均值。

表1 電源基本信息表Tab.1 Basic information of power supply

3.2 數(shù)據(jù)分析

日前計(jì)劃編制階段，5個(gè)調(diào)度機(jī)構(gòu)分別組織開展新能源預(yù)測、負(fù)荷預(yù)測。所獲得的預(yù)測曲線分別如圖3和圖4所示。由于各地區(qū)新能源類型差異較大，且各地區(qū)氣象條件不同，因此新能源預(yù)測曲線特性差別明顯。運(yùn)行斷面SB1，SM，DB，TX對(duì)應(yīng)區(qū)域電網(wǎng)光伏電源占比較高，白天整體出力較高；運(yùn)行斷面SB3，SB2，SB1對(duì)應(yīng)區(qū)域電網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)比例高，逆調(diào)峰特性顯著；而受氣象條件影響，運(yùn)行斷面SB4對(duì)應(yīng)區(qū)域電網(wǎng)新能源整體出力偏低，波動(dòng)性較弱。

圖3 系統(tǒng)負(fù)荷曲線Fig.3 Power system load curves

圖4 新能源預(yù)測曲線Fig.4 New energy forecast curves

各調(diào)度機(jī)構(gòu)根據(jù)以上預(yù)測信息，進(jìn)一步結(jié)合負(fù)荷、新能源出力不確定性，可對(duì)各時(shí)段上述7個(gè)運(yùn)行斷面的越限概率進(jìn)行測算分析。如圖5所示，各運(yùn)行斷面各時(shí)段的越限概率不同，其中運(yùn)行斷面SB3和SB1越限概率明顯高于其他斷面。算例中設(shè)定越限概率超過10%即為關(guān)鍵斷面，則從00∶00—09∶00及17∶00—23∶00，運(yùn)行斷面SB3均屬于關(guān)鍵斷面，而12∶00—15∶00期間運(yùn)行斷面SB1屬于關(guān)鍵斷面。

圖5 運(yùn)行斷面越限概率Fig.5 Out-of-limit probability of operating sections

以上信息統(tǒng)一匯總至調(diào)度機(jī)構(gòu)1處，由調(diào)度機(jī)構(gòu)1統(tǒng)籌調(diào)度安排。根據(jù)本文所提出的日前調(diào)度優(yōu)化方法，利用式（7）～式（13）所示的日前協(xié)調(diào)優(yōu)化模型優(yōu)化求解可以得到各區(qū)域電網(wǎng)常規(guī)電源、新能源發(fā)電計(jì)劃，并由此確定各運(yùn)行斷面的潮流分布。各區(qū)域電網(wǎng)常規(guī)電源發(fā)電計(jì)劃如圖6所示，由于未出現(xiàn)棄風(fēng)、棄光，新能源發(fā)電計(jì)劃即為其預(yù)測發(fā)電計(jì)劃。

圖6 常規(guī)電源發(fā)電計(jì)劃Fig.6 Conventional power generation plan

常規(guī)電源作為主要調(diào)節(jié)資源，其發(fā)電出力受運(yùn)行斷面?zhèn)鬏斈芰?、新能源發(fā)電預(yù)測、自身價(jià)格水平等因素綜合影響。若無斷面阻塞，則各區(qū)域常規(guī)電源應(yīng)根據(jù)其自身價(jià)格依次調(diào)用，運(yùn)行斷面SM，DB，TX對(duì)應(yīng)區(qū)域電網(wǎng)常規(guī)電源應(yīng)優(yōu)先安排發(fā)電，而在00∶00—09∶00及17∶00—23∶00，盡管運(yùn)行斷面SB3對(duì)應(yīng)區(qū)域電網(wǎng)常規(guī)電源價(jià)格較高，但為了保障關(guān)鍵斷面SB3潮流調(diào)節(jié)能力充足，該區(qū)域常規(guī)電源發(fā)電計(jì)劃高于其最小技術(shù)出力，以滿足新能源及負(fù)荷波動(dòng)要求。同樣的，在12∶00—15∶00期間，為滿足關(guān)鍵斷面SB1的調(diào)節(jié)要求，其對(duì)應(yīng)區(qū)域電網(wǎng)常規(guī)電源也預(yù)留了一定調(diào)節(jié)裕度。

3.3 對(duì)比分析

為了更好地說明本文所提方法在協(xié)調(diào)系統(tǒng)安全性、經(jīng)濟(jì)性、清潔性方面的優(yōu)勢，進(jìn)一步對(duì)比了單獨(dú)優(yōu)化法[15]、不考慮關(guān)鍵斷面調(diào)節(jié)裕度法[16]和本文所提方法的差異。

其中，單獨(dú)優(yōu)化法的特征在于各調(diào)度機(jī)構(gòu)以自身購電成本最低和新能源最大化消納為目標(biāo)，獨(dú)立優(yōu)化，而不考慮對(duì)其他調(diào)度區(qū)所產(chǎn)生的影響，在本算例中采用單獨(dú)優(yōu)化法后5個(gè)調(diào)度機(jī)構(gòu)將分別優(yōu)化決策，級(jí)聯(lián)電網(wǎng)內(nèi)下級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)將以上級(jí)調(diào)度機(jī)構(gòu)優(yōu)化結(jié)果作為自身優(yōu)化邊界。不考慮關(guān)鍵斷面調(diào)節(jié)裕度法則仍堅(jiān)持級(jí)聯(lián)電網(wǎng)全局協(xié)調(diào)優(yōu)化，但是不考慮新能源及負(fù)荷波動(dòng)性影響，相當(dāng)于不考慮本文所提出模型中的關(guān)鍵斷面潮流裕度約束。

表2為運(yùn)行指標(biāo)對(duì)比，如表2所示，若不考慮級(jí)聯(lián)電網(wǎng)間的資源互濟(jì)，由各調(diào)度機(jī)構(gòu)單獨(dú)優(yōu)化，不僅將造成購電成本上升還將產(chǎn)生棄風(fēng)、棄光電量，其運(yùn)行清潔性和經(jīng)濟(jì)性均不滿足要求。與不考慮關(guān)鍵斷面方法相比，本文所提出的優(yōu)化方法未產(chǎn)生棄風(fēng)、棄光電量，但購電成本有所上升。

表2 運(yùn)行指標(biāo)對(duì)比Tab.2 Comparison of operating indicators

進(jìn)一步對(duì)比不考慮關(guān)鍵斷面調(diào)節(jié)裕度與本文提出方法下關(guān)鍵斷面調(diào)控能力差異。表3對(duì)比了運(yùn)行斷面SB3和SB1在其作為關(guān)鍵斷面時(shí)段范圍內(nèi)潮流裕度和對(duì)應(yīng)區(qū)域電網(wǎng)常規(guī)電源調(diào)節(jié)能力。

表3 運(yùn)行斷面對(duì)比Tab.3 Comparison of operating sections

不考慮關(guān)鍵斷面調(diào)節(jié)裕度時(shí)，兩個(gè)關(guān)鍵斷面的潮流計(jì)劃均達(dá)到其斷面限值，無潮流裕度，且所預(yù)留的常規(guī)電源調(diào)節(jié)能力偏小，特別是對(duì)關(guān)鍵斷面SB1未預(yù)留常規(guī)電源調(diào)節(jié)能力。因此，實(shí)際上不考慮關(guān)鍵斷面調(diào)節(jié)裕度的優(yōu)化結(jié)果并不滿足實(shí)際運(yùn)行要求，若實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)較大波動(dòng)，將導(dǎo)致運(yùn)行斷面越限的安全風(fēng)險(xiǎn)。由于缺乏對(duì)關(guān)鍵斷面的準(zhǔn)確辨識(shí)，調(diào)度機(jī)構(gòu)只能不加區(qū)分地為各運(yùn)行斷面預(yù)留潮流裕度，將進(jìn)一步降低新能源消納能力。而本文所提方法則合理預(yù)留了斷面潮流裕度和常規(guī)電源調(diào)節(jié)能力，以最大化方式促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)的新能源消納，從而有助于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全運(yùn)行、新能源充分消納、系統(tǒng)購電經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)等多維目標(biāo)有序協(xié)調(diào)。

4 結(jié)論

為解決級(jí)聯(lián)電網(wǎng)中清潔能源消納問題，本文研究了新能源、負(fù)荷不確定性對(duì)運(yùn)行斷面的影響，提出了級(jí)聯(lián)電網(wǎng)中斷面越限風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)。在堅(jiān)持全局協(xié)調(diào)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，根據(jù)指標(biāo)數(shù)值確定關(guān)鍵斷面，構(gòu)建了一種基于關(guān)鍵斷面辨識(shí)的復(fù)雜級(jí)聯(lián)電網(wǎng)日前協(xié)調(diào)優(yōu)化方法。

該方法能消除單獨(dú)優(yōu)化法中資源調(diào)度不充分所產(chǎn)生的棄風(fēng)、棄光問題，同時(shí)較不考慮關(guān)鍵斷面調(diào)節(jié)裕度法提升關(guān)鍵斷面潮流裕度約100 MW，從而在確保運(yùn)行斷面潮流可控的前提下最大限度消納清潔能源。

考慮到當(dāng)前我國電力市場改革不斷深入的實(shí)際需求，后續(xù)還可以進(jìn)一步研究市場化下該方法的配套交易機(jī)制，以更加充分地調(diào)用級(jí)聯(lián)系統(tǒng)中各區(qū)域調(diào)節(jié)能力，提升新能源消納能力。