PDF《高比例风电并网下基于卡尔多改进的深度调峰机制》

1 2] 提出一种风电参与能量和备 用市场的新思路, 文献[

1 3] 则提出一种基于二叉树 期权理论的备用机制, 可降低风电市场交易的风险. 市场机制的建立需依托成熟的市场环境, 目前还不 适用于中国. 在信息完全、 竞争充分等理想条件下, 无论是计 划模式还是市场模式, 调峰资源配置都可实现帕累 托改进意义下的系统最优, 即通过整体效益的提升 保证个体效益的改善.而中国处于深化电力体制改 革初期, 上述理想条件并不具备, 因此帕累托最优难 以实现.经济学理论指出, 通过 最大化社会总效 益 而使所有人受益变得越来越难时, 适度重新 分 配利益 的效益优势就开始出现, 即调整不同参与者 之间利益分配可实现卡尔多改进意义下最优[

1 4 G

1 5] .

0 1

1 第4 2卷第8期2018年4月2 5日Vol.42N o . 8A p r .

2 5,

2 0

1 8 D O I :

1 0.

7 5

0 0 / A E P S

2 0

1 7

0 6

1 4

0 2

7 h t t p : / / ww w. a e p s G i n f o . c o m 卡尔多改进对受损者的利益实施补偿, 以达成一个 现实的帕累托改进, 该思想已在社会政策的制定、 交 通运输、 旅游等领域[

1 6 G

1 8 ] 广泛应用, 体现出在参与者 之间重 新 分配利益 可增进社会总体效益的效果[

1 9 ] .对于调峰参与者的利益调整, 以往仅关注调 峰费用的补偿, 如文献[

2 0] 提出基于等效可用负荷 率的调峰费用补偿方法, 文献[

2 1] 提出考虑火电机 组容量差异及系统调峰能力的调峰辅助服务补偿模 型, 文献[

2 2 ] 则从合作博弈的角度对调峰成本补偿 的确定进行了探讨.目前, 利益调整影响资源配置 的经济机理以及参与者利益得失的演变规律尚缺乏 系统的分析. 深度调峰的最高目标是 最大化社会总效益 , 但实现途径与参与者的 利益分配 密切相关.针对 高比例风电并网下如何合理解决深度调峰中涉及的 利益分配 问题, 本文以深度调峰中 利益分配 是 什么, 为什么 分配 , 以及如何 分配 为线索, 从卡 尔多改进的含义、 作用机理和实现三个角度展开讨 论, 通过成本补偿和分摊的手段在参与者之间实现 利益重新分配, 从而挖掘系统的深度调峰潜力.最后, 通过模拟中国电源结构和构成比例的算例仿真 验证了模型与方法的有效性和合理性.

1 深度调峰数学模型 本文讨论的调峰是指电网调度部门通过平滑稳 定地调整并网机组出力、 改变机组运行状态以跟踪 负荷峰谷极端变化的运行决策.从目前形势看, 产 生弃风的根本原因在于负荷低谷时段火电机组因经 济、 技术限制无法降低出力, 系统缺乏调节空间以消 纳风电, 即系统的调峰能力不足.随着风电并网比 例的不断提高, 更加要求火电机组增强可调节能力, 通过深度调峰以提高风电的消纳水平. 调度决策中, 每个时间断面内, 电网的电力供需 都必须平 衡, 且所有机组出力须满足技术出力约束, 即∑nG i=1 Pt G i + ∑ nW j=1 Pt W j =Dt P (

1 ) Pt G i≥P ~ Gm i n , i=PGm i n , i+Δ Pt i Pt G i≤PGm a x , i { (

2 ) 式中: nG 和nW 分别为电网中火电机组和风电场总 数;

Pt G i和Pt W j分别为火电机组i( 含纯凝和热电) 和 风电场j 在时段t的出力;

Dt P 为系统在时段t 的电 负荷需求;

P ~ Gm i n , i 为火电机组常规出力下限;

PGm i n , i 为火电机组非常规出力( 深度调峰) 下限;