电网是经济发展的重要基础设施,近年来,由于我国经济和人民生活水平高速发展,电网的日负荷峰谷差日益加剧,调峰矛盾也日益尖锐。传统的电网调峰任务主要由电网中的火电机组承担,如火电机组的起停调峰、深度调峰和低负荷调峰等。而这些调峰方式造成火电机组负载频繁的大幅度波动,降低了火电机组的可利用小时数和发电效率,增加了污染物的排放量,进而降低了电力系统运行的经济性和可靠性。
水电是一种可再生的清洁能源,水电参与电网调峰具有诸多优点,在近年来的电网规划中扮演着重要的角色。随着高效安全、清洁低碳的能源利用理念深入人心,许多水利丰富的地方因地制宜地建立了一定规模的抽水蓄能电站,在缓解了调峰任务的同时,保护了生态环境。
抽水蓄能电站可以为电网提供灵活的调峰电能:在电网谷荷时段,下水库利用多余的电能抽水至上水库蓄能;在电网峰荷时段,上水库再利用谷荷时段储存的水发电。通过循环利用水势能与电能的转换,将电网谷荷期的多余电能转移到电网峰荷期的缺额电能。抽水蓄能电站具有起停灵活、负荷跟踪能力强等优点,能为电网提供调频、调相、事故备用、黑起动等多种功能。
本文在上述文献的基础上,采用多目标模糊优化的方法来解决抽水蓄能电站与水火电联合调度策略的问题,并改进了抽水蓄能、水、火电站调峰出力的优化模型:①为减少火电机组的出力波动,以电网余荷方差最小和水电利用率最大为多目标函数,对抽水蓄能机组和水电机组出力进行优化;②以机组出力方差最小和煤耗量最低为多目标函数,对火电机组出力进行优化,以满足日负荷平衡的要求。
本文通过两步优化的框架,先以余荷方差最小和水电出力最大为多目标函数,对抽水蓄能电站和水电站调峰出力进行了优化;再在此基础上对火电机组出力进行优化,考虑火电机组出力波动的幅度最小的同时,兼顾煤耗量最低。并且对每个单目标函数构建了相应的模糊隶属度函数,再运用模糊优化的方法对多目标优化问题进行处理计算。
通过仿真结果表明:
仿真结果表明,本文所提模型和方法是合理的,且具有一定的实用性。