多尺度优化调度：海上风电与海蓄联合运行提升电力系统稳定性

本文主要探讨了沿海地区海上风电大规模接入电力系统时面临的挑战，特别是如何确保电力系统的安全稳定运行。针对这个问题，研究人员提出了一个创新的海上风电与可变速海水抽水蓄能（VSPS）电站联合运行的多时间尺度优化调度方法。这种方法旨在解决海上风电的不可预测性和波动性问题，通过结合弹性电价策略和高效的运行调度策略，实现系统的经济效益与安全性的平衡。 首先，作者构建了一个弹性电价优化模型，该模型基于海上风电的特性，如间歇性、随机性和季节性变化，考虑了电价的灵活性，以鼓励在风电产量高时提供低价电能，从而提高风电的接纳度。这有助于平滑电网负荷，降低电力系统的供需不平衡风险。 在日前（day-ahead）阶段，调度策略以最小运行成本为目标，并确保运行安全。这意味着在预先确定的时段内，通过合理安排海蓄电站的发电和抽水，以优化其输出，同时满足电力系统的需求，减少对传统火电等其他能源的依赖。 进入实时（real-time）调度阶段，通过超短期风电预测，对海蓄电站的运行计划进行动态调整。这部分利用了先进的预测技术，能够更精确地估计未来一段时间内的风电产量，从而对海蓄电站的出力进行微调，进一步减小与陆上电网之间的功率波动，提高电力输送的稳定性。 这个多时间尺度的方法强调了不同预测周期（如日前、日内和实时）的协同作用，通过滚动优化的方式，逐步细化决策，确保在不同时间段内都能做出最适宜的调度决策。这种方法不仅提升了风电的外送能力，还提高了整个电力系统的整体效率和抵御风能波动的能力。 通过实际海上风电场的案例分析，研究者验证了这种方法的有效性和可行性。结果显示，该联合调度策略能够在保证电力系统安全稳定的同时，有效提升海上风电的接纳能力和经济效益，为沿海地区的电力系统规划和运营提供了有价值的参考。在未来，随着海上风电的快速发展，这种多时间尺度优化调度方法有望成为推动绿色能源广泛应用的关键技术之一。