含多類型新能源的電力系統(tǒng)綠色調(diào)度11關(guān)鍵技術(shù)難題：大規(guī)模間歇性新能源并網(wǎng)后，新能源的波動(dòng)性、間歇性及反調(diào)峰特性給電網(wǎng)調(diào)度帶來(lái)困難。2目前解決方法1.留有足夠的備用2.采用隨機(jī)優(yōu)化技術(shù)缺點(diǎn)過(guò)于保守由于機(jī)組爬坡率約束，難以應(yīng)對(duì)功率變化較大時(shí)的情況缺點(diǎn)需要獲取不確定性的概率分布不能完全消納新能源的不確定性需要大量數(shù)據(jù)做支持，且只能提供一種系統(tǒng)可靠性的概率項(xiàng)目采用策略3多時(shí)間尺度調(diào)度逐級(jí)削減新能源的預(yù)測(cè)誤差帶來(lái)的影響魯棒調(diào)度保證系統(tǒng)完全消納新能源在不確定集內(nèi)的出力波動(dòng)不確定集優(yōu)化提高魯棒調(diào)度綜合效益策略1策略2策略3（1）多時(shí)間尺度的調(diào)度策略2多時(shí)間尺度調(diào)度的框圖（2）魯棒調(diào)度方法若一個(gè)場(chǎng)景中各風(fēng)電場(chǎng)出力均處于置信極限,則該場(chǎng)景稱為極限場(chǎng)景，如圖中矩形的四個(gè)頂點(diǎn)。項(xiàng)目證明了,只要取極限場(chǎng)景集為St,就對(duì)風(fēng)電出力取值空間具有完全代表性。兩風(fēng)電場(chǎng)時(shí)某時(shí)段中風(fēng)電出力的取值空間獲取系統(tǒng)的誤差場(chǎng)景根據(jù)誤差場(chǎng)景來(lái)提取系統(tǒng)的極限場(chǎng)景構(gòu)建魯棒調(diào)度數(shù)學(xué)模型優(yōu)化滿足系統(tǒng)穩(wěn)定的調(diào)度成本1實(shí)現(xiàn)步驟2關(guān)鍵技術(shù)——場(chǎng)景集的選擇（3）優(yōu)化不確定集運(yùn)行成本環(huán)境成本風(fēng)險(xiǎn)成本綜合成本切負(fù)荷成本棄風(fēng)/光成本機(jī)組在調(diào)度周期內(nèi)發(fā)電所消耗的燃料成本處理發(fā)電產(chǎn)生的廢渣、廢氣而付出的成本切負(fù)荷所產(chǎn)生的社會(huì)成本所棄風(fēng)/光電量的燃料效益和環(huán)境效益極限場(chǎng)景集是新能源出力在一定置信概率下的不確定集。不確定集的大小反映了調(diào)度方案的“保守度”，直接影響魯棒調(diào)度的經(jīng)濟(jì)性和魯棒性。魯棒調(diào)度的經(jīng)濟(jì)性和魯棒性存在著相互矛盾的關(guān)系。為尋找經(jīng)濟(jì)性和魯棒性的平衡點(diǎn)，根據(jù)新能源預(yù)測(cè)的概率密度分布函數(shù)計(jì)算棄風(fēng)/光和切負(fù)荷的風(fēng)險(xiǎn)成本，從而將魯棒性轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，進(jìn)一步優(yōu)化出使得綜合成本（運(yùn)行成本、環(huán)境成本和風(fēng)險(xiǎn)成本之和）最小的不確定集，即為最優(yōu)不確定集。5不同不確定集下各類成本（3）優(yōu)化不確定集尋優(yōu)方法：

增大不確定集，“運(yùn)行+環(huán)境成本”升高，風(fēng)險(xiǎn)成本降低，綜合成本在20%-30%范圍內(nèi)達(dá)到最低。進(jìn)一步采用二分搜索法尋找綜合成本最低值，確定最優(yōu)不確定集比例為25%。算例驗(yàn)證結(jié)合海南電網(wǎng)實(shí)際情況，對(duì)不確定集優(yōu)化方法進(jìn)行算例驗(yàn)證。優(yōu)化目標(biāo)發(fā)電成本最小、污染物排放量最小約束方程電力平衡系統(tǒng)備用機(jī)組運(yùn)行約束機(jī)組發(fā)電量約束電網(wǎng)安全約束其他約束系統(tǒng)各時(shí)段發(fā)用電力保持平衡系統(tǒng)各時(shí)段旋轉(zhuǎn)備用滿足最小備用要求滿足機(jī)組最大/最小出力、爬坡速率和最小開關(guān)機(jī)時(shí)間約束滿足氣/水電廠最大發(fā)電量約束、抽水蓄能電量平衡約束滿足線路安全約束滿足水電廠/抽水蓄能電廠庫(kù)容約束（4）日前機(jī)組組合模型采用2018年規(guī)劃的海南電網(wǎng)進(jìn)行分析：算例描述采用海南電網(wǎng)2018年規(guī)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行算例分析。其中，火電占47.1%，氣電占11.4%，水電占7.7%，核電占15.4%，抽水蓄能占3%，風(fēng)電占13.2%，光伏發(fā)電占2.5%。（5）算例介紹8（5）日前計(jì)劃算例分析綜合效益：魯棒法相對(duì)傳統(tǒng)法的綜合成本減少量。新能源為逆調(diào)峰時(shí)綜合效益更高；新能源滲透率越高，綜合效益越高。結(jié)論1：方法風(fēng)險(xiǎn)成本運(yùn)行成本綜合成本傳統(tǒng)法786681200221012080878魯棒法443741201908712063461傳統(tǒng)法與魯棒法比較（元）新能源滲透率新能源特性綜合效益12.7%逆調(diào)峰15333012.7%順調(diào)峰1741619.1%順調(diào)峰490245不同情況下綜合效益比較（元）魯棒法運(yùn)行成本高，但能有效避免棄風(fēng)及切負(fù)荷帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)損失，綜合成本較傳統(tǒng)法低。結(jié)論2：9日內(nèi)滾動(dòng)計(jì)劃示意圖（6）日內(nèi)滾動(dòng)計(jì)劃模型：與日前計(jì)劃模型類似，但機(jī)組的啟停狀態(tài)不參與優(yōu)化。策略：每小時(shí)滾動(dòng)一次，調(diào)度周期為4小時(shí)，調(diào)度時(shí)段為15min，共16個(gè)調(diào)度時(shí)段，如右圖所示。每次滾動(dòng)計(jì)算均基于上一次滾動(dòng)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行，日內(nèi)計(jì)劃為不斷滾動(dòng)修正的過(guò)程。10（7）日內(nèi)滾動(dòng)計(jì)劃算例分析不同情況下日內(nèi)計(jì)劃的經(jīng)濟(jì)效益（元）兩個(gè)尺度下間歇性電源的概率分布曲線算例描述：采用海南電網(wǎng)進(jìn)行算例計(jì)算。日內(nèi)預(yù)測(cè)的誤差較小，如右圖所示。這也是采用日內(nèi)滾動(dòng)修正的本質(zhì)原因。結(jié)論：滲透率的增大及日內(nèi)預(yù)測(cè)精度的提高（標(biāo)準(zhǔn)差的減?。┚苁钩杀緶p少量變大，更能體現(xiàn)日內(nèi)滾動(dòng)計(jì)劃的優(yōu)勢(shì)。注：成本減少量=日前計(jì)劃總成本-日內(nèi)計(jì)劃總成本（8）方法對(duì)比國(guó)內(nèi)外調(diào)度方法的對(duì)比傳統(tǒng)方法日前計(jì)劃、AGC控制直接預(yù)留旋轉(zhuǎn)備用無(wú)法適應(yīng)大規(guī)模新能源并網(wǎng)隨機(jī)優(yōu)化法不限根據(jù)概率分布函數(shù)隨機(jī)模擬新能源的出力為保證準(zhǔn)確性需模擬很多場(chǎng)景，計(jì)算效率不高，不利于工程應(yīng)用多時(shí)間尺度的確定性調(diào)度日前計(jì)劃、日內(nèi)計(jì)劃、實(shí)時(shí)計(jì)劃、AGC控制逐級(jí)削減預(yù)測(cè)偏差，各時(shí)間尺度采用直接預(yù)留備用的方法提高接納新能源的能力，但尚有優(yōu)化空間多時(shí)間尺度的魯棒調(diào)度日前計(jì)劃、日內(nèi)計(jì)劃、實(shí)時(shí)計(jì)劃、AGC控制逐級(jí)削減預(yù)測(cè)偏差。日前和日內(nèi)計(jì)劃采用魯棒調(diào)度模型，保證調(diào)度方案消納新能源隨機(jī)出力提高新能源的利用效率，并能給出綜合效益最優(yōu)的調(diào)度方案方法時(shí)間尺度處理新能源的方法適應(yīng)性張伯明等.消納大規(guī)模風(fēng)電的多時(shí)間尺度協(xié)調(diào)的有功調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計(jì).電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2011本項(xiàng)目提出的方法12（9）總結(jié)隨著新能源出力不確定集的增大，調(diào)度方案的發(fā)電成本和環(huán)境成本將變大，風(fēng)險(xiǎn)成本將變小。通過(guò)不確定集的優(yōu)化解決了魯棒調(diào)度的經(jīng)濟(jì)性和魯棒性的沖突問(wèn)題，提高了調(diào)度計(jì)劃的綜合效益。所