计及安全约束的机组最优组合鲁棒优化方法

doi:10.3969/j.issn.1000－7229.2017.04.003

电力建设 ›› 2017, Vol. 38 ›› Issue (4): 18-.doi: 10.3969/j.issn.1000－7229.2017.04.003

计及安全约束的机组最优组合鲁棒优化方法

钱峰1，冯昌森2，文福拴2,3，李力1，谭嫣1，梁永清1

1.广东电网有限责任公司电力调度控制中心，广州市 510600；

2.浙江大学电气工程学院，杭州市 310027；

3.文莱科技大学电机与电子工程系，文莱斯里巴加湾 BE1410

出版日期:2017-04-01
作者简介:钱峰（1979），男，博士，高级工程师，主要从事电力系统运行与控制方面的工作；冯昌森（1989），男，博士研究生，主要从事电力系统调度、电动汽车充放电管理、电力经济与电力市场方面的研究工作；文福拴（1965），男，教授，博士生导师，主要从事电力系统故障诊断与系统恢复、电力经济与电力市场、智能电网与电动汽车等方面的研究工作；李力（1970），女，学士，高级工程师，主要从事电力系统调度运行、电网运行风险分析与控制方面的工作；谭嫣（1987），女，硕士，工程师，主要从事电力系统运行与控制方面的工作；梁永清（1967），女，学士，工程师，主要从事电力系统运行与控制方面的工作。
基金资助:
国家高技术研究发展计划项目（863计划）（2015AA050202）；国家自然科学基金项目（51477151）；广东电网有限责任公司科技项目（GDKJQQ20153001）

Robust Optimization Based Security-Constrained Unit Commitment

QIAN Feng1, FENG Changsen2, WEN Fushuan2,3, LI Li1, TAN Yan1, LIANG Yongqing1

1.Power Dispatch and Control Center of Guangdong Power Grid, Guangzhou 510600, China;

2.School of Electrical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China;

3. Department of Electrical & Electronic Engineering, Universiti Teknologi Brunei, Bandar Seri Begawan BE1410, Brunei

Online:2017-04-01
Supported by:
Project supported by National High Technology Research and Development Program of China（863 Program）（2015AA050202）；National Natural Science Foundation of China （51477151）；Guangdong Power Grid Co., Ltd. Program （GDKJQQ20153001）

摘要/Abstract

摘要： 摘要：随着风电出力在电力系统中渗透率的逐步提高，其不确定性给系统安全与经济运行带来了新的问题甚至挑战。在制定电力系统运行方式和调度计划时如何确定计及安全约束的机组最优组合（security constrained unit commitment，SCUC）策略就是一个需要解决的重要课题，也是该文旨在研究的问题。具体地，首先建立基于场景生成的鲁棒优化安全约束的机组最优组合（robust security constrained unit commitment，RSCUC）模型，由此获得的鲁棒机组组合策略满足给定的置信度，对处于置信区间之外的极端场景则采取弃风或切负荷等不得已的措施来维持系统功率平衡，从而在系统运行的经济性和保守性之间合理折衷。之后，采用Benders分解法求解所建模型，将该问题分解为主问题和子问题。其中，主问题为确定性的SCUC问题；子问题则对考虑风电场出力随机变化时的系统状态进行安全性校验，若通过校验则表明所求得的SCUC策略满足鲁棒性约束，否则就生成相应的安全约束即Benders割并反馈给主问题。最后，采用修改的IEEE 39节点系统来说明所提方法的基本特征。

关键词: 电力系统, 风力发电, 安全约束机组最优组合, 鲁棒优化, 置信度, Benders分解

Abstract: ABSTRACT： Due to the ever-increasing penetration of wind power in power systems, the uncertainties of wind power outputs have brought significant problems or even challenges to the secure and economic operation of the power systems concerned. Hence, in making the scheduling scheme and dispatching strategy how to address the security-constrained unit commitment （SCUC） problem is a very important issue to be investigated, and is also the focus of this paper. Specifically, a scenario-based robust security constrained unit commitment （RSCUC） model is first presented, and the RSCUC strategy such attained meet a given confidence level, while for some extreme scenarios beyond the confidence interval wind power abandoning or load shedding will have to be employed. In this way, a reasonable tradeoff between operating economics and conservatism can be implemented. The proposed model is next solved by the well-established Benders decomposition through decomposing the original problem into a master problem for deterministic unit commitment （UC） and a sub-problem for feasibility checking. Feasibility cuts are generated and fed back to the master problem for the next round of iterations if the strategy attained from the master problem cannot pass through the feasibility checking. Finally, the basic features of the proposed method are demonstrated by a modified IEEE 39-bus system.

Key words: power system, wind power, security constrained unit commitment, robust optimization, confidence level, Benders decomposition

中图分类号:

TM 73

钱峰，冯昌森，文福拴，李力，谭嫣，梁永清. 计及安全约束的机组最优组合鲁棒优化方法[J]. 电力建设, 2017, 38(4): 18-.

QIAN Feng, FENG Changsen, WEN Fushuan, LI Li, TAN Yan, LIANG Yongqing. Robust Optimization Based Security-Constrained Unit Commitment[J]. Electric Power Construction, 2017, 38(4): 18-.

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计及安全约束的机组最优组合鲁棒优化方法

Robust Optimization Based Security-Constrained Unit Commitment

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