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计及海上风电不确定性的输电网两阶段鲁棒扩展规划
田书欣, 韩雪, 符杨, 苏向敬, 李振坤
上海交通大学学报    2024, 58 (9): 1400-1409.   DOI:10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.028
摘要   (1269 HTML6 PDF(pc) (1718KB)(47)  

海上风电复杂多重不确定性给输电网络结构的安全性和鲁棒性带来极大挑战.为了提升电网网架对海上风电的适应能力,提出基于Vague软集的海上风电接入下输电网两阶段鲁棒扩展规划方法.首先,引入Vague软集理论,从真隶属度函数、伪隶属度函数和未知信息测度等角度将海上风电的多重综合不确定因素转化为不确定性参数集,并采用蒙特卡罗模拟进一步构建海上风电Vague场景集;然后,建立基于Vague不确定性场景集的海上风电接入下输电网两阶段鲁棒扩展规划模型,第一阶段以海陆线路建设、网损费用等投资总费用最小为目标,第二阶段以海上风电弃风与切负荷量最小为目标,并结合基于二阶锥松弛后的交流潮流约束,利用第二阶段模型返回的弃风与切负荷期望值修改第一阶段模型的运行变量,得到迭代后的输电网鲁棒规划方案;最后,调用Gurobi数学优化引擎对Garver6节点系统与IEEE 39节点系统进行算例分析,以验证所提鲁棒扩展规划方法的有效性和可行性.



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图4 极限场景与典型场景取值空间示意图
正文中引用本图/表的段落
传统不确定极限场景的生成通常选取风电出力和负荷等不确定因素均取到边界极值时的状态,而实际运行状态中边界极值状态为出现率极低的最恶劣状态.引入Vague软集,可根据海上风电出力和负荷的变化调节隶属度,进而将极限场景的范围缩小在出现率较高的合理场景范围内.选取不确定因素集合中正逆指标的极限值,分别代入Vague值计算公式,辅变量λedk+,λedk-取0或1,取得Vague的区间临界值,即不确定性因素取到正负理想值.其中,当正逆指标与辅助变量全部取到极值时,等同于传统极限场景.如图4所示,矩形虚线范围为传统场景取值空间,矩形顶点及其所连接的虚线代表传统极限场景边界;实线边界为Vague场景集中的极限场景,较传统极限场景,Vague边界内场景发生可能性更高.实线曲线所包含的范围为Vague不确定集生成的场景取值空间.
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