《基於博弈論的大規模風-光併網發電消納與調控理論研究》是依託清華大學，由劉鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於博弈論的大規模風-光併網發電消納與調控理論研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：劉鋒
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
我國大規模風電、光伏電站的接入為傳統電力系統安全經濟帶來了巨大挑戰，為了克服可再生能源發電的波動性、間歇性和低可調度性造成的困難，安全經濟地實現其大規模接入與轉送，本項目擬以博弈論為理論工具，通過建立合適的博弈模型，研究快速穩定的博弈問題求解算法，並將之套用於大規模風電、光伏發電、儲能系統的最佳化配置和調度，研究內容包括：1.大規模風電/光伏電站接入傳統電力系統的博弈模型研究；2.大規模風電/光伏電站接入與轉送的博弈問題求解算法研究；3.基於博弈論的大規模風電/光伏電站接入消納與最佳化調度策略研究。通過以上問題的研究，為解決大規模可再生能源集中接入的消納和最佳化調度問題提供理論依據和分析工具。在此基礎上，力爭建立一套以博弈論為理論工具的電力系統魯棒調度分析方法。
結題摘要
項目的研究目標是：以博弈論為理論工具，建立風電場－光伏電站－儲能設備—常規電力系統的整體博弈模型，並給出相應的數值計算方法，以此為基礎，給出大規模風電、光伏發電接入系統後的系統消納與最佳化調度策略，從不同層次提高電力系統對大規模可再生能源發電的消納能力。 項目從兩方面開展了支持大規模可在生能源併網消納與調控的基礎理論研究：一方面是考慮未來可再生能源發展的電網規劃與建設問題，合理利用可再生能源時間空間層面上的互補特性，從總體上降低可再生能源發電出力的波動性和間歇性，另一方面是提高對大規模可再生能源發電併網運行的消納能力及安全經濟調度策略。項目基本實現了預期成果，取得的主要成果如下： （1）規劃層面：提出了風光儲混合電力系統規劃博弈模型。根據博弈模型中可能的聯盟關係，提出了合作博弈規劃模式，進一步論證了Nash 均衡的存在條件，並提出了求解各模式博弈Nash 均衡策略的算法，可以給出風—光—儲混合電力系統容量最佳化配置方案，最後根據合作博弈理論給出了利益分配方案。 （2）調度層面： 建立了電力系統魯棒調度理論體系。該理論的主要思路在於將調度過程分為預調度和再調度兩個階段，並對預調度變數施加魯棒可行性約束，主要進展包括：(a)提出了魯棒調度的一般數學模型，將預調度的魯棒可行性問題描述為不確定性和再調度之間的零和博弈。(b) 證明了魯棒可行域的閉凸性。(c)提出了魯棒調度問題的求解算法。(d)將上述理論、模型與算法套用與考慮大規模可再生能源發電接入的電力系統調度與機組組合 （3）運行評估：建立了電力系統運行與調度策略評估框架。首先建立了風、光等可再生能源發電不確定性的測度與置信機率之間的數學聯繫；進而提出了電力系統高風險事件的概念，建立了魯棒最佳化理論下的高風險事件預測框架；最後評估了高風險事件對系統運行產生的影響並提出了相應校正控制策略，得出了系統可再生能源的接納能力的定量評估。 通過建立合適的博弈模型、研究快速穩定的博弈問題求解算法，並將之套用於大規模風光發電及儲能系統的最佳化配置和調度中，抑制其不確定性，提高其可調度性，增強電力系統對大規模可再生能源發電的消納能力，為電力系統從“安全經濟”調控提升到“魯棒經濟”調控初步建立了數學模型、最佳化算法、實現框架等基礎理論。
