（国网重庆市电力公司经济技术研究院 重庆 401121）
摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，随着新能源发电规模的不断扩大和种类的不断增多，传统电网调度方式已无法满足运行要求。为解决新能源出力稳定性差、波动性大等问题，文中提出将小型风电场、光伏电站和蔗渣发电站等新能源组成发电联合体参与调度，并采用基于满意度和欧氏距离的交互式多目标决策方法对考虑发电联合体接入的多目标优化问题进行建模。基于IEEE30节点系统的仿真结果表明，考虑新能源联合发电体接入的多目标优化模型能使以氮氧化合物为主要污染物的排污量最小和总成本最低，并能使系统满意程度上升12.8%。基于IEEE30节点和IEEE118节点的系统仿真结果表明，所提模型能有效地提升计算效率，是可行和适用的。
关键词：新能源联合体；多目标优化；管理；策略
引言
为缓解化石能源消耗带来的生态环境问题，中国近年来大力发展清洁能源，目前清洁能源装机容量已位居世界第一，消纳总量也实现了显著增长。中国已在水能资源丰富的西南地区和风能资源集中的三北地区建设了多个大型清洁能源发电基地，并通过特高压交直流联络线将清洁电能输送到经济较发达的东中部负荷中心。特高压交直流线路与大型清洁能源发电基地的快速建设，使送受端电网、上下级调度紧密耦合，体现出明显的全网电力电量平衡一体化特征，传统的分省平衡、各级调度弱耦合的调度模式已难以适应新形势下的大规模清洁能源跨省跨区消纳需求。
1新能源发电联合体调度模式
1.1蔗渣发电模型
作为后备电源的蔗渣发电有着巨大的发电潜力，截止至2016年，全国蔗渣年发电量为2×106kW?h，潜在发电量超过5×106kW?h。蔗渣不含硫且灰分少，而且蔗渣作为生物质能，可以做到CO2“零”排放。蔗渣发电虽然产生氮氧化合物，但现有蔗渣电厂氮氧化合物（NOx）的浓度敏感点最大为1.1μg/m3，占标率仅为2.75%。因此，在含NG的调度模型中，可忽略蔗渣发电对环境产生的影响，仅考虑蔗渣发电的生产成本。对两台汽轮机组的蔗渣发电采用非线性回归分析：
方法建模：
1.2现行分省调度模式
在国内现行省为实体的机制下，各省级调度机构分别负责本省控制区范围内的负荷平衡与机组发电计划。交直流跨区跨省清洁能源输送功率计划一般由上级调度机构制定，并发至下级各调度机构，下级调度机构以此为边界条件编制本控制区内发电计划。当清洁能源装机容量较小时，这种模式便于对跨区跨省电量交换进行管理，易于实现分省电力电量平衡，但当清洁能源功率增大后，该模式的弊端也逐渐显现出来。首先，上级调度机构在安排交直流联络线送出计划时，一般仅从清洁能源发电基地运行要求和电量送出的角度出发，下级调度机构以此作为边界条件可能会导致无法编制出可行的发电计划，需要反馈给上级调度，对联络线功率计划进行调整。其次，联络线计划较少考虑受端省网的实际用电需求，受端电网调度机构即使经过与上级调度迭代，编制出发电计划，也可能在实时调度阶段面临较大的运行压力，比如华东受端电网在西南地区汛期水电大发时期面临的调峰问题；还可能导致受端电网本地机组的运行经济性问题，如果将联络线功率作为受端电网等值发电机与本地机组进行发电计划联合优化编制，那么本地机组的开停与出力会更合理、更经济。再次，清洁能源发电基地通过送端电网进行并网，但是一般不参与送端电网功率平衡，如果将联络线作为等值负荷，同时将清洁能源基地发电出力纳入送端电网功率平衡，在保证清洁能源电量优先消纳的前提下，也能降低送端电网本机负荷的供电成本，提高电网的整体效益。
2仿真流程
目标函数fi（x）的理想值为不考虑排污限制的情况下的函数值；下限值为以成本最高为目标函数时的函数值；gj（x）中理想值为只考虑排污情况下的函数值，下限值为以排污量最高为目标函数时的函数值。NGMI是指式（16）中以δ（d）代替目标函数并删去δ（d）下限值约束的模型，NGMII指式（16）。算法修正方式是依次增加yi、yj的值。主要计算步骤：①处理NG内部不确定变量，分析NG的出力对目标函数值的影响。②协调NG与网架内的电厂出力，依据图2中的流程图进行分析计算。
结语
①在经济最优的单目标优化中，NG的接入能使系统满意程度上升11.2%；在排污量最小的单目标优化中，NG的接入能使系统满意程度下降1.7%；在综合二者的多目标优化中，NG的接入能使系统满意程度上升12.8%。可见NG接入对系统调度起到了良性调节作用。②通过模型的综合对比分析，得出结论：NGM更适合NG接入下的调度系统。③通过不同系统规模下的计算对比，发现NGM对求解速度有明显提升，而且在大系统的情况下对速度的提升更明显，从而验证了NGM的高效性。蔗渣发电作为一种新兴且具有广西特色的能源形式，目前鲜有文献涉及这种能源形式，并且尚未有人将其应用到新能源的互补运行中。该文的工作为调度者提供了参考方向。
参考文献：
［1］程耀华，张宁，康重庆，等.低碳多能源系统的研究框架及展望［J］．中国电机工程学报，2017，37（14）：4060-4069，4285．
［2］李滨，梁水莹，祝靖，等.含非粮生物质发电的微网动态经济调度［J］．电力系统自动化，2016，40（11）：39-46．
论文作者:刘永超
论文发表刊物:《河南电力》2019年5期
论文发表时间:2019/11/19
标签：蔗渣论文; 电网论文; 清洁能源论文; 目标论文; 函数论文; 新能源论文; 系统论文; 《河南电力》2019年5期论文;