常雪枫
淮南矿业集团发电有限公司顾桥电厂 安徽 淮南 232131
摘要：随着新能源发电技术的广泛应用，其较强的随机性和不确定性会使得电网产生可靠性和稳定性的问题，因此，需要加装旋转备用机组以改善电网的稳定性。本文对旋转备用机组容量的经济运行进行研究，并采用粒子群算法求得旋转备用机组经济运行的最优解，从而同时保证电网的可靠性和经济运行。算例计算证明了本文方法的有效性。
关键词：旋转机组；备用容量；经济运行；粒子群优化；转备用容量；风电输出；粒子群优化算法
1 绪论
随着经济和技术的发展，新能源发电技术已经成为电网供电的新技术，例如光伏，风电，电动汽车储能等。然而，新能源的发电量具有较强的随机性，不确定性，以及难以预测等缺点，当电网中的新能源部分比重逐步增加时，对电网系统的安全稳定运行带来了挑战。因此，为保证电网可靠运行，需要电力系统预留更多的旋转备用容量以改善光伏，风电等新能源发电带来的稳定性问题。
然而，旋转备用容量机组虽然可以提高电网的稳定性，但是也带来了经济性的问题。因此，如何合理的配置备用容量尤为重要。旋转备用容量的经济性配置方法，不但能够丰富和发展电力系统运行调度理论，而且能够协调电力系统运行过程中的安全性与经济性，已经成为近年来研究的热点问题。
本文在进行常规发电机组，风电，光伏，负荷预测建模的基础上，提出了旋转备用容量机组经济运行的多目标约束模型，并采用粒子群算法对模型进行最优解搜索。并对此进行了算例分析，其结果表明本文的方法的有效性和正确性。
2 系统建模
2.1基于马尔科夫过程的常规发电机组建模
考虑到故障停运不确定性的影响，一般将常规发电机组表述为两状态的马尔科夫模型，即运行和停运两种模式，设常规机组运行时间为α，修复时间为β，可将运行时间和修复时间表述为：
2.3 基于不确定性的光伏输出功率建模
光伏系统的发电量与太阳光照强度密切相关，理论表明一段时间内的光伏输出功率可表述为一个服从Beta分布的概率密度函数，记为：
5 算例结果
采用实际数据并使用上述粒子群算法进行旋转备用容量机组经济运行的多目标约束模型的最优解搜索，搜索结果如下图所示，可以看出，50代后，算法已经收敛，其均值已稳定于-0.8左右。表明了算法的有效性和正确性。
6 结论
本文研究了新能源发电背景下，电网系统的备用旋转容量的经济性问题。首先建立了常规发电机组，风电，光伏和负荷的预测模型，在此基础上，描述了旋转备用容量机组经济运行的多目标约束模型，并采用粒子群优化算法进行求解。算例结果表明了本文方法的有效性和正确性。
参考文献
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论文作者:常雪枫
论文发表刊物:《防护工程》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/10
标签：机组论文; 电网论文; 容量论文; 经济运行论文; 粒子论文; 算法论文; 新能源论文; 《防护工程》2018年第21期论文;