1、為什么要在含風電的電力系統(tǒng)中加入需求響應(yīng)策略?
風電作為主要的清潔能源發(fā)電形式,是實現(xiàn)低碳電力以應(yīng)對當今能源和環(huán)境問題的重要手段。然而風電出力時常具有反調(diào)峰特性,即在傳統(tǒng)負荷用電高峰期風電出力小,在用電低谷期反而大,大規(guī)模風電的接入對電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)峰谷造成壓力,也帶來風電消納問題,使其節(jié)能減排效益難以充分發(fā)揮。
考慮風電出力,保證風電優(yōu)先上網(wǎng),則可將其預測出力與系統(tǒng)預測負荷疊加而得凈負荷曲線。反調(diào)峰特性的風電出力曲線會增大凈負荷的峰谷差,為傳統(tǒng)火電機組的配合和調(diào)度帶來壓力。
本文旨在含風電的電力系統(tǒng)中引入需求響應(yīng)策略來應(yīng)對這些問題,對這種情況下的優(yōu)化調(diào)度問題展開研究。
2、需求響應(yīng)與電力調(diào)度的互動流程是怎樣的?
需求響應(yīng)策略是指用戶根據(jù)動態(tài)電價或調(diào)度部門激勵策略來改變其固有用電行為習慣的互動方式,可分為價格型與激勵型兩種。本文中考慮激勵型需求響應(yīng)策略。其與電力調(diào)度的互動流程大致為:①調(diào)度部門決定調(diào)用需求響應(yīng)資源的時段,向用戶發(fā)出需求信息;②用戶根據(jù)自身利益對需求時段進行競價,申報可悲調(diào)用的時間和容量;③調(diào)度部門制定發(fā)電計劃,并以調(diào)用成本最小確定需求響應(yīng)最優(yōu)調(diào)度方案;④調(diào)度部門發(fā)布調(diào)度計劃和需求響應(yīng)調(diào)度方案;⑤用戶反饋是否可行,若否則與調(diào)度部門溝通和調(diào)整計劃;⑥制定最終日前調(diào)度計劃。
本文采取在凈負荷需求超過調(diào)度周期內(nèi)最大負荷的一定比例時調(diào)用需求響應(yīng)資源。當負荷高于某一比例時即處于高峰負荷時,調(diào)用需求響應(yīng)資源作為電源,與火電機組與風電場共同作用為系統(tǒng)供電;當負荷低于某一比例時即處于低谷負荷時,調(diào)用其作為負荷形式,即鼓勵用戶用電,從系統(tǒng)吸收電能。通過這樣的方式來消納風電和實現(xiàn)負荷的削峰填谷效益。
3、如何為考慮需求響應(yīng)的含風電電力系統(tǒng)建立優(yōu)化調(diào)度模型?
針對經(jīng)濟和低碳兩個目標,本文對考慮需求響應(yīng)的含風電電力系統(tǒng)建立了日前優(yōu)化調(diào)度模型(如下圖所示),即在滿足系統(tǒng)功率平衡約束、系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用約束、機組組合與運行約束、需求響應(yīng)約束等條件下,力求最小化電網(wǎng)總發(fā)電成本和二氧化碳排放量。