考虑灵活性供需平衡的电力系统优化调度模型研究（Matlab代码实现）

发布时间：2025-04-13 01:13

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本文目录如下：

1 概述

2 运行结果

3 参考文献

4 Matlab代码实现

1 概述

随着可再生能源的不断发展和普及，电力系统的供需平衡问题变得越来越复杂。传统的电力系统优化调度模型通常只考虑了固定电源和负荷的情况，忽略了可再生能源的波动性和灵活性。因此，为了更好地应对可再生能源的挑战，需要研究灵活性供需平衡的电力系统优化调度模型。

该模型需要考虑以下因素：

1. 可再生能源的波动性和灵活性。可再生能源的产生受到天气等因素的影响，因此其产生量会出现波动。同时，可再生能源的输出也可以通过调整电站的运行方式进行灵活控制。

2. 负荷的波动性和灵活性。负荷的变化也会对电力系统的供需平衡造成影响。同时，用户也可以通过灵活调整用电时间等方式来降低负荷波动的影响。

3. 电力市场的运作机制。电力市场的运作机制对于电力系统的供需平衡也有重要影响。因此，需要考虑电力市场的定价机制、交易机制等因素。

基于以上因素，可以建立灵活性供需平衡的电力系统优化调度模型。该模型需要考虑以下几个方面：

随着可再生能源发电设备和电网集成技术的快速发展，由新能源主导的新型电力系统正逐渐形成。然而，可再生能源占比高且具有随机波动的特点显著增加了电力系统运行和调度的难度。传统的灵活资源，如常规装置的灵活性供给能力，已不再能够有效满足系统不断增长的灵活性需求。同时，电网在某些时段内灵活性严重不足，使得需求侧灵活性逐渐成为电力网调度研究的焦点。

国际能源署（IEA）将灵活性定义为电力网中灵活资源在一定时间尺度内满足灵活性需求的能力。对灵活性需求的量化是进行灵活性供需平衡分析的关键。

需求侧资源可以在操作充分性和经济效率方面取代发电侧资源，提供灵活性平衡。然而，大多数现有研究忽视了需求侧资源可以提供的灵活性供给能力。对需求侧资源参与电力系统优化调度的研究仍然集中在“功率平衡”上。这个问题属于对电力供需的静态过程，忽略了一定时间尺度内的供需波动特性，无法充分激发需求侧灵活性资源的调节潜力。

随着电力系统运行模式从匹配电源和负荷的单向模式转变为电源、电网、负荷和储能之间协调互动的双向模式，电网调度需要利用各种需求侧资源实现“灵活性平衡”，满足每个时段的灵活性爬坡需求。

通过将场景法和区间法结合起来量化电力系统的灵活性需求，并引入灵活性调整因子来代表各种资源参与灵活性调节的能力，建立了灵活性供需平衡约束。其次，考虑电动汽车等需求侧资源的灵活性供给能力，建立了考虑灵活性供需平衡的电力系统优化调度模型，以灵活性资源运行成本和电网灵活性不足惩罚成本的最佳平衡为目标函数。

将区间法与场景法结合量化灵活性需求，可以充分考虑各场景下的净负荷波动。在灵活性供需平衡约束下，电动汽车、常规可转移负荷等负荷侧资源参与需求响应，可提供一定的爬坡容量，有效降低了净负荷的波动。考虑需求侧资源的灵活性供给能力后，电网的灵活性整体得到改善，特别是在爬坡需求较大的早晚高峰时段，灵活性裕度得到较大提升。在小幅降低经济性的基础上，保证了电力系统的灵活性。该程序运行完美，质量高，附有详细的参考资料，并具有较强的可拓展性。参考文献：“新能源电力系统灵活性供需量化及分布鲁棒优化调度”完美复现了确定性模型部分，没有DRO部分。