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风电变流技术
★ 5.0
基于新型条件风险价值度量的高风电渗透率电网高性能优化模型
High-Performance Optimization Model Based on Novel Conditional Value At Risk Metric for Power Grids With High Wind Power Penetration
| 作者 | Xiaohong Ran · Wee Peng Tay · Christopher Lee |
| 期刊 | IEEE Transactions on Industrial Informatics |
| 出版日期 | 2025年4月 |
| 技术分类 | 风电变流技术 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 不确定区间变量 条件风险价值 电网优化调度 风电随机性 调度结果范围 |
语言:
中文摘要
由于在获取准确概率方面存在挑战,将不确定性表示为区间有助于缓解因缺乏分布信息而产生的问题。然而,当前电网优化建模中基于区间的方法未能充分捕捉区间变量的不确定性,导致备用成本较高。为克服现有调度模型的保守性,本研究提出了一种用于风险评估的新型不确定区间变量(UIV),其中将区间半径视为随机变量。受仿射算法的启发,我们针对多个随机变量提出了一种基于新型不确定区间的条件风险价值(CVaR)指标,称为UP - CVaR。对新英格兰39节点和118节点系统的调度结果表明,与现有经济调度(ED)模型相比,所提出的方法能够获得更紧凑的区间调度结果。此外,随着风电的随机程度(均值和标准差)增加,调度结果的范围会扩大。
English Abstract
Due to the challenges in achieving accurate probabilities, representing uncertainty as intervals helps mitigate issues arising from the lack of distribution information. However, current interval-based methods for optimization modeling in power grids fail to fully capture the uncertainties of interval variables, leading to higher reserve costs. To overcome the conservatism of existing dispatch models, this work develops a novel uncertain interval variable (UIV) for risk assessment, where the radius of an interval is treated as a random variable. Inspired by the Affine algorithm, we propose a novel uncertain interval-based conditional value-at-risk (CVaR) metric, called UP-CVaR, for multiple random variables. The dispatch results for the New England 39-bus and 118-bus systems show that the proposed method can obtain tighter interval dispatch results compared to existing economic dispatch (ED) models. Moreover, as the stochastic level of wind power (mean and standard deviation) increases, the range of scheduling results expands.
S
SunView 深度解读
从阳光电源的业务视角来看,这项基于不确定区间变量的条件风险价值(UP-CVaR)优化模型具有重要的战略参考价值。该研究针对高比例风电并网场景下的调度优化问题,提出了一种创新的风险评估方法,这与阳光电源在新能源并网和储能系统集成方面的核心业务高度契合。
该技术的核心价值在于通过将区间半径视为随机变量,更精确地刻画了新能源出力的不确定性特征,相比传统区间优化方法能获得更紧致的调度结果并降低备用成本。对于阳光电源而言,这意味着在光储一体化解决方案中,可以更精准地配置储能容量和优化能量管理策略。特别是在大型地面电站和工商业储能项目中,该方法能够在保证系统安全性的前提下,显著降低储能系统的配置冗余,直接提升项目经济性。
从技术成熟度角度,该方法已在IEEE 39节点和118节点系统中得到验证,具备较好的理论基础。然而,将其应用于实际产品仍面临挑战:一是需要建立适合光伏出力特性的不确定性建模体系(论文聚焦风电),二是算法的实时计算效率需在嵌入式控制器中验证,三是需要与现有电网调度系统的接口标准对接。
建议阳光电源关注该技术在智慧能源管理系统中的应用潜力,特别是在"新能源+储能"场景下的优化调度算法升级。可考虑将其纳入下一代能量管理系统(EMS)的研发路线图,结合公司在逆变器和储能变流器领域的硬件优势,打造具有差异化竞争力的智能调度解决方案。