基于需求响应的大规模风电消纳调度策略教材

东南大学电气工程学院2013/12/02基于需求响应的大规模风电消纳调度策略研究成立于1999年，国内最早开展需求侧管理研究的高校之一；在国内率先提出“能效电厂”和“智能需求侧管理”的概念和构架。国际合作，和美国弗吉尼亚理工大学、田纳西州立大学、美国能源基金会、美国自然资源保护委员会等建立了长期稳定的科研和人才交流合作；国内合作，和国家科技部、国家电网公司、南方电网公司、江苏省电力监管办公室、江苏省经贸委、江苏省电力公司等相关企事业单位和政府部门建立长期稳定的合作和联系机制东南大学需求侧管理研究所课题组简介（一）完成了有关DSM项目20多项，科研经费1000多万，发表全国重点期刊文章70多篇。开设了有关《需求侧管理理论与应用》研究生课程。参加了中国电力出版社《电力需求侧管理实用技术》、《电力需求侧管理工作指南》部分章节、《中国电力百科全书》“需求侧管理分支”的编写工作。协助国家电网公司电力需求侧指导中心办理《电力需求侧管理》双月刊和有关技术管理工作。东南大学需求侧管理研究所课题组简介（二）4课透题堤组短简溉介透（糠三增）主击要接研渡究卧方嘴向DSM的理论研究DSM潜力分析和DSM规划需求侧管理决策支持系统围幕绕乐有袄关捷基慌金金项送目沉和9善7枪3基腰础赏研戏究吴项臣目颜，疯开万展籍了有助关D结S喇M的基前础因理掩论研荣究唉；建脚立严了D俭S笨M的尿多邮目艘标谣模终型垫，永提闹出测了辈模舍糊腐动究态盟规掉划裕的格解薪决方仪法暴；为所规沉避概电梯力文市披场观下继的烟电揪价呈不免确揭定笑性闻，牵引额入常金庆融主衍鼠生私工认具御制埋定术可慈中炕断敬合呀同，晕并应睬用晚博闷弈若论筋理督论俊，团制矛定劲激叫励机做制建纱立罗了突需辩求碍响圾应犁（D彻S谈M在帝电遵力标市愚场懂环紧境概下尝的越新厉形燃式遭）附分昌析卧模妄型王，竹研班究朽需辰求犹响魔应你对凯于痰市谊场首清喉算弹价骆的宪影仗响秒、森对脖消绢除脾系恩统颂阻闲塞传的见作剧用介、淡对稻系表统挺备径用琴的作艇用末。研悟究递了纯用仁户搏电王力锡使艺用歼和滥设殊备扰调后查称和聋数棉据秧分秀析垦的方伙法；建望立了红负贡荷谁特经性熊分叠析冷和D萍S屋M项欧目芽经斗济胃评槽估篇体蚊系彻和梦潜绳力怖分乌析悠模与型鹊和算狡法；给出擦了挤根洲据帮实自施D孤S埋M的窃目秃标求和规指保标宫，主制欧定福实侍施D俘S根M规腹划嫁的获方忆法期。数备据鸽采兽集与霉管峡理子告系偶统负捧荷君特捷性分葬析子振系治统需殃求侧俭管树理稿决切策崖分舟析子嚼系航统系走统管评理子脚系览统用看户管汽理子摩系太统基仗于沾需杏求神响醉应街的陶大黎规守模气风我电窄消拔纳仙调娱度驰策屑略钟研罪究研究背景12研究内容总结与展望3主繁要酬内下容一改、关研窑究尿背均景全悲球情能里源短辫缺且、利能陷源蕉供饺应妨安疤全放形呈势围的铜日曾趋严圆峻招；可垦再手生波能顺源具居有资素源疼分服布毒广够、薪开六发肥潜腹力仙大遮、再清挪洁柳、汪安尊全烤、魂可脊永榴续城利多用普的特青点；可傻再煌生依能并源陷是另保洪障能蹄源浓安透全会、兰加坏强抱环欠境爱保泼护医、诉应啄对玻气充候彻变师化续的紫重捎要措肚施持，丙已扫成殊为武各壳国能砖源体沿系钩的街重抖要组铲成象部蛮分；预唤计谨到2落0抄5怜0年削，脊可尸再酒生共能谢源奋可均开嫂发泄总贿量武的2额.岸5魂%将牙能筋满肃足滋全色球源大抢约8窗0投%的序能爽源需迎求城。可赴再秒生方能蛾源咽在倒能广源宫战紫略建中栗的斑地橡位娃不全断鲁提展升风王电匠是改发括展权较全快油的屠重醒要睬可陕再粱生宅能浇源成爸本较蛋低技魄术较成衫熟可腊靠米性报较嫂高一跌、饰研事究主背结景中国絮风户电平产增业耽快裳速碰发坑展2傲0舱1想2年我垄国风胳电累皮计绩并歼网容覆量达6疫2承3也7万迈千淋瓦，耍取谅代扔美屡国显成碌为世识界喜第坏一杆风随电猛大国。《风装电苗发啦展漆“叠十壁二威五缘瑞”邻规扁划》：2辣0俯1墙5年素，辨我就国存投踏入胞运凉行返的圆风挖电匀装木机弯容引量石达尾到1亿千饱瓦台，喜年塞发临电识量太达扬到1博9师0熟0亿降千络瓦屡时饭，风士电抛发悟电惜量在沿全殊部发发拦电利量牌中值的比结重货超修过3纯%。一抹、董研两究喜背粥景风乒电勾并惑网百消妇纳-问-跟-风撤电萝发键展菌过调程释中路面李临刑的侨突锈出亏问炸题兼之午一《基风串电妨发棵展“十未二核五”规香划》中立指夹出愈：售风妨电乘发萝展机已毫从男过宣去蜡设剥备佛制广造凭能弱力万的闸制塔约悉转暑变笼为源市争场消妨纳隶能燥力的制这约糠。风调电太并污网跳消戒纳座面折临致的屡关卧键舌问滔题异分勤析风民电遮具掏有随被机垫性泳、倒波锤动暖性洲、索间来歇近性等特坦点蹄，碰具救有弟明走显慨的反滑调贯峰特值性特；风银电竟预肾测穗精货度违有杀待咽提亩高先，克现塌有预念测我精蔽度总难目以偷满岭足除电抽网亦调龙控锡需岂求；风电并焰网肥容捧量盈快聋速唤增测加，绒风运电吵发周展宝与睛系吨统恒安惯全分运床行贴的忘矛罩盾救逐梁步虹显茧现拨。风腿电勒的仓大租规滔模夏接糟入湾给香电屑网傲的伐调寻度湖计毁划污与拦运跌行之控少制犯带引来蹦了柔新米的挑渡战桶，看需线提仰高岗系装统固的驱灵巨活瞒调膏节钱能虏力抢配尤合屡风爱电侦出度力状的变多化。一未、免研派究兽背晨景促燃进跟风回电侵并旺网娱消重纳和的浸调舱度楚策站略提掌高受风答电摔预提测问精世度间龄歇誓性偏电伤源察预醋测址误语差挡必阶然始存在在涛，萌风败电预天测我精零度骆短他时牙间慢内芹难斯以肤大反幅丛提绪高。发印电幕侧红资盘源挨协祝调恩优逝化圈：晨风疗火僻互由济非系旦统四、效风苗水但互鬼济嗓系妨统过窃分标依确赖海传谁统参机鼻组描增鸟加且碳嗽排雨放朱，降炒低坟了风瓣电早接着入轧的环注境泛效您益；发鞠电瞧侧调饥节能柏力蜘有猜限，不号能腾满姨足膀大渴容范量袍风捉电纽奉接缝入萝要抄求防。化凳学忆储吗能敞装芝置化壮学储贯能榨成叛本擦昂蒜贵沿，同农等散容证量愿下雨成叠本龙约映为D迅R的8经-托1跟5倍瓣。发嚼电侧林和纷用拖电拣侧啊协蠢调优六化侮：顺需愁求庆响牢应D握R资供源动与践传贩统伪发留电伏技王术反相勤比吹，茂更俗具环漆保崭效判益；与恋价测格夏昂赌贵臣的财储范能泥装贸置野相伙比疏，D挖R经道济合性较井好备，俘因余此D杂R成菌为避消打纳贿可简再斑生塞能失源技笑术上与经彼济妻上都常极怠佳夹的不解念决龙方稼案膏。改砍进挨传醒统尝调箭度邻方谁式一恶、茶研盯究番背逆景需菊求考响侵应开（D纠e械m饲a王n得d挤R尘e猛s蚁p储o其n猜s咏e）—消到纳攻风改电多的究新槐途教径概念电力市场中的用户根据价格信号或激励机制做出响应，并改变正常电力消费模式的市场参与行为。作用降低峰荷、平缓负荷曲线、提供调峰、备用等辅助服务…特点能效高、分布广、响应稳定、经济性高。D暮R资闯源舌可横以湿灵烟活政部砌署群和此迅丢速伟替月代喂发将电垫资屿源因，朱从请而昆可柱以响奴应哄可阻再涌生摄能狱源储变昂化，呢降迈低可挎再陈生中能牙源接吊入真的妄负设面影杯响，望维偏持酱电馅力茎平货衡，成产为配侨合惨风存电央运狗行闭，孟降探低巷风墓电赏波把动栏性默的融影血响狸，柱维纸持卖电因力珍平隙衡京的封新途漂径滩。研究背景12研究内容总结与展望3主总要项内涝容二扒、趣研悼究杨内些容—研趁究域框丑架研磨究君内摧容1面前向榴大执容捕量肤风微电贱接碑入愁考烛虑贯用匹户液侧擦互嫩动诊的早日索前祥调买度息和尚运醉行齐模稻拟喘研丈究需剑求逐响捡应劳促煎进屯风尺电顾消杀纳淡的耽可兔行挨性飘分钓析研壤究及内眉容2考去虑网渴络喊约拜束的意大末规婶模容风食电杰接糠入拐系绕统招中泊需蜜求斩响帐应周资懒源的法优继化貌分升布闷研勒究研教究丛内粘容3基散于扩需角求显响缝应瓦的大怪规赞模补风崖电裂消跃纳随散机机孤组距组威合防模困型网学络工约扁束深、仿风芝电吵接福入扒位块置风昼电归不戏确座定裂影岁响需侨求屑响器应促季进盆大哀规吊模清风电填消鸟纳的泄优花化叛调筹度懒策腥略蓄研水究研玩究羡内罚容1面梅向大牌容坊量担风马电伸接字入测考抵虑混用阀户伴侧剥互幻玉动欣的哈日琴前隔调济度峡和恨运仙行反模泥拟研款究分跑时挖电惩价可闯中什断优负辈荷引圆导把用俱户移敲峰邮填唐谷，缓与轧风品电愁在钟夜驶间刑负集荷般低垦谷柿时凝段每出脉力勾较熊多搅的双特列性迟对稼应调，婆由中峰勒时修段奸转睡移胁至痰谷饿时顾段勤的喊负侦荷神可粥以施消香纳破多货余织的政风组电畏出谷力肤，提牺高吃风舞能双利飘用厚效蚊率。在扔系江统暑峰洁荷疫或喘故撞障床时忙，慢可厘以知减垮少乌负崇荷乡丰需疾求歼量扰，蚀等姥效航于增航加碑了晚备业用米容侨量，鸭从绿而降巴低竭风滋电鲜接仰入替对缎系国统照可姨靠泥性夏的桂影改响。考满虑批风定电弄接习入面的铅日喂前军调羽度雷计嫩划柏模述型运乖行倡模不拟仔模剪型评剧估蒙销特亮卡尿洛模尝型备概街述用户响应模型分时电价基于消费者心理学的用户响应原理可中断负荷用户申报容量成本和电量成本研捡究误内虾容1面速向大辽容旱量论风汪电裹接怒入稀考繁虑作用并户纷侧苹互眯动桐的蜻日午前经调必度赴和昨运穿行纱模粪拟研茅究数学模型目标函数：约束条件：功率平衡约束：系统正旋转备用约束：系统负旋转备用约束：机组约束条件，如爬坡速率、机组输出功率范围等。机组运行成本机组启停成本机组备用成本可中断负荷补偿成本研劫究血内咬容1面库向大刮容洞量哨风师电艳接修入评考衫虑牙用所户权侧吧互援动蒙的糕日束前输调灿度粉和蹲运付行涌模短拟研谎究成本类型

总成本/元发电成本/元启停成本/元IL容量/MWIL成本/元风电备用成本/元不考虑风电备用无DR646800.88641949.774851.11———融入DR616143.56594825.34924.112020394.12—考虑风电备用无DR709980.6646845.374298.13——58837.1融入DR(本文模型)649653.85606273.153049.9612020615.5119715.23成附本浮对炒比

电力不足均值/MW电力不足最大值/MW电力不足时段最大值/h可中断备用成本均值/元可中断备用成本最大值/元无DR7.58106.974——融入DR0001455.922245.22

弃风量均值/MW弃风量最大值/MW弃风时段最大值/h无DR1.9424.52融入DR000电吓力颤不公足道分识析弃匙风翼分近析研莲究践内杠容1面奴向大怀容姑量宜风彩电品接政入务考毙虑朗用祥户眼侧仪互椒动瞧的坟日读前梁调含度架和另运荒行隙模诉拟研尼究风电脑机分组奋对跑电欧力纺系绕统大可回靠恩性摄贡煌献影对徒比

无需求响应融入需求响应保持系统可靠性水平下，风电场能替代的常规机组容量124MW317MW风电容量可信度0.2060.528风电对电量不足期望值贡献系数0.1960.0871结论需求响应可以有效降低风电波动性对系统的影响，提高系统经济性、风电利用效率和风电容量利用水平。研挠究蓝内协容2考膛虑前网薪络票约程束钥的弱大扁规鸭模策风置电偷接服入川系递统扰中升需没求度响绿应玩资捎源绝的尾优百化纲分奶布摧研朗究大夸规锐模盲风龄电紧消膨纳绣系裂统弊经钥济艳调挨度脸模健型线进路磁传销输做容渡量抽限进制风保电命接工入跟位态置需疏求雾响疫应景的羽优辟化写分矛布探弄讨爪在厚考勿虑赏网趣络也约摔束吧的拐条毅件康下棚，风煌电蹄接知入剖位装置是筹否使会粒影瓣响D承R的颈优建化艺分子布昨；探凳讨在谅考避虑非网球络婆约熔束滚的脾条扶件鸦下轮，系找统帅中穗是银否认存猪在D债R的辽相贿对最筹优萝部婆署抖位寇置；探圣讨唤考带虑扁网悬络城约违束鞭条矩件勇下钩，D芒R技训术岂支遍撑荡体该系的跃最近佳却部票署已位亏置奖。研券究速内崇容2考喷虑破网征络丸约洗束棒的驻大城规蓝模木风锤电冈接劲入爸系皂统津中芳需损求释响辽应陈资李源辆的诸优笼化巾分旬布真研造究数学模型目标函数：约束条件：功率平衡约束：网络约束：响应负荷相关约束：机组约束条件，如爬坡速率、机组输出功率范围等。机组运行成本系统切风成本响应负荷容量成本响应负荷电量成本研俩究脖内洽容2考恋虑育网禾络应约通束脑的沾大捧规瘦模肆风蒙电澡接区入庄系脏统亿中努需指求怜响示应萝资导源应的再优墙化邪分镜布畏研面究算例将条侵件算例结素果风偿电昨接泪入习不功同沙节圈点慕成词本帜降司低墙情奸况线骄路4扯-遵5不蕉同屿传据输约容尝量汗下洁风电揪接舒入膜不愧同府节金点手成拥本塘差秩值研绪究妙内破容2考想虑弱网亦络须约霞束哀的阶大狐规高模娇风她电省接徐入赢系进统彻中凭需芳求恋响业应拼资迫源致的唯优虾化贤分士布息研造究D邻R容锡量拆优晌化分铲布示讲意支图（P智J仓M趴5）不估同D奏R分滨布抓的葬成享本茎对完比（P垦J狮M互5）不登同督节胖点当负脸荷脱变拒化舞示洁意竞图激（P过J帆M事5）不旺同始节品点雅负计荷柄变想化牢示旁意栗图却（I疑E送E画E荷1瓜1乌8）研纪究钉内责容2考乳虑民网站络披约印束减的理大色规溜模看风央电瞧接啊入罪系鸡统宾中渣需患求屡响睁应贩资彻源栋的杏优腰化六分领布体研骄究结舒论需有求却响猎应馆可嚼以毕降燥低娘网喊络榴约谨束声对欧风青电狠接费入标系航统擦的呀影殃响肉；网衣络缠约糕束爽相马较肆于滤风慎电制接滑入恒位源置吊对D度R优佳化可分急布饲影探响便更禾大喇；考扇虑涌网开络锯约筋束炉的喘系串统顷中辈，D逗R应蔽优疯先专部愤署去在境接题近攀网鉴络祥阻俘塞距线梁路禾的挖区咬域死。研荐究国内劈燕容3基旺于伯需脖求孤响敌应亿的己大刊规绩模际风调电霸消板纳旅随船机而机碑组扰组驳合查模亿型大管规君模筐风盟电竟消茫纳谋系骗统收经婆济凉调麦度谜模酸型线侍路立传素输度容他量释限辽制风终电无不带确陵定桐性需同求贩响生应拒的陆优蛛化谎分令布随愿机始模激型遣涵卧盖霞所中有谊可煎能详风婶电泪预布测死场之景盗，怪通依过两屈阶穷段秃决速策确精定宽调参度淡方匪案此，芦包吧括终：机渠组烤启狗停、弱机珠组胖出易力斑、释切根风哄量翼、选需爽求麻响伪应习资互源纤的录优深化拍分宰布情摔况劳等辆，棉应改对琴风音电程的愈不罚确助定暖性腊；模撞型袋中拿机挖组响启亡停积为泼第掏一垦阶显段渐变王量脱，江与僚场屠景博信音息喜无咳关医；其碗他雀变铲量足为类第葡二蓄阶裳段浊变号量舒，块是短场骄景趣特代定泉的舍，蚁但盆在哲得记知砖风箩电紫场傻景葬信俩息肥后洋才戚能籍确衣定薄实担际侍的稳调挠度扎方泉案炕。随机规划研尖究螺内朋容3基沸于浑需盏求植响您应奔的刑大网规娃模氏风绳电食消辣纳址随剑机澡机掠组挥组夫合灭模慰型数学模型目标函数：约束条件：功率平衡约束：启停成本约束：响应负荷约束：机组约束条件，如爬坡速率、机组输出功率范围等。机组运行成本系统切风成本机组启停成本场景概率研革究缝内株容3基农于茎需括求亏响贫应丸的盾大菠规撇模气风扭电级消康纳洒随归机柜机坝组或组枝合广模构型场卷景2下屠机粗组额出碧力目对股比鞠（洁（D封R碌v师s敌W必i村t久h缸o奶u类t稠D猛R）风薪电乒场默景仍与倡负吧荷济预拐测算例自条脾件P晨J而M泽5澡-副b倍u隶s运绝行棉机健组夺台弄数埋示毕意碑图猜（D经R英v蔬s丈W锦i解t柳h刺o扛u别t弹D登R）算例题结逼果研究究防内刮容3基趣于确需宴求斯响惜应叫的膛大穗规暂模肃风晃电锐消矛纳义随液机钱机后组都组急合巴模妈型不贿同粪场般景扛下表节杂点D抹R优论化略分忍布

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