曹晓明

科技飞速发展的同时，可利用能源数量逐渐减少，让国家陷入能源危机。为贯彻落实可持续经济发展战略，大力开发自然能源成为国家发展的首要任务。本文以大庆杜蒙地区作为研究对象，研究区间规划理论的农村风能优划模型与方法，希望能够为自然资源利用提出积极意见，加快国家发展步伐。

一、区间规划理论的应用价值

风力发电能够降低原始能源的使用量，并且对于生态环境不会造成恶劣影响，是当前最热门的自然能源之一。但是风力发电受自然环境因素影响较大，具有严重的不确定性，电力系统不能直接输出稳定的电压、频率值。风电出力的精确度受到自然环境的限制，会给电力系统的调度运行造成巨大阻碍，企业通常会采用强化旋转备用的方式，来完善与解决风电出力的不稳定性。科技领域的不断发展，让学术界开始提出创新型解决方案，开始将研究重点放在风力发电的不确定性内容上，以此来提升风能的利用率，为国家发展提供有力支持。不确定性分析方法类型有概率分析法、模糊分析法、时间序列法、概率模型法、区间规划法等。相比于其他分析研究方法，区间规划理论分析法是研究不确定性数值变量的最佳处理方法。区间规划理论分析方法能够查准不确定参数的接线区间，不需要带入其他假设理念，会有效避免研究人员的主观判断力对运算研究结果的影响。

区间分析规划法的应用价值有：第一，此研究方法能够将运算过程涉及的舍入误差值添加到运算结果中，进一步提升研究结果的精确性。第二，区间分析方法能够直接对决策变量的优化空间进行求解，获得最终目标函数求解结果集合，为研究着提供清晰明了的运算成果，有助于风能开发工作的后续处理工作。第三，区间规划法在进行运算参数与决策变量求解的过程中，不用构建概率值的统计模型，能够缩减求解过程，降低研究人员的计算难度与求解压力。

二、农村风能优划模型与方法

1、风电区间模型

在理解区间函数的基本概念的基础上，可以针对风力出力情况，选取风电出力的预先估测值、风电出力的预估精确度、风电出力的上界值与下界值完成风能优化区间模型的建构。上述列出的风电处理模型为正常标准情况下的风力发电的不确定性的区间公式，符合实际研究需要。若风力出力的预测值为确定数值，可以直接用区间数作为风能规划的研究模型。同理可知，风能发电负荷的不确定性也同样可以利用区间模型表述出来，并且由于负荷预测技术相对成熟，可以用确定的区间数公式表述负荷预测数值关系。

2、模型优化

风能出力与负荷增长的不确定性区间函数的优化求解过程是风能优化的重要途径。可以设定NG为发电机组的集合数，T代表去风能发电的全天时间区段数。我国目前风电的标准状况为全额上网模式，优化目标研究中将风电上网的成本作为无关变量，不带入研究数据测算。在经过电力约束，系统备用约束得出相关区间模型公式。在进行传输线路约束时，应将N作为系统节点的结合，NL作为系统传输线路的集合，带入发电机组为Gil的转移分布因子。然后进行发电机处理约束区间优化，并考虑发电机爬坡约束优化因素，列出相关区间运算公式。上述约束条件主要为风力发电洗系统约束与发电机组约束。电力约束与系统备用约束的公式能够测算风电平衡性，综合考虑风点出力的不确定性。其中风电出力与负荷增长经济调度关系公式分别可以用一区间函数、一区间数表示出来。

本次研究中将以IEEE30节点系统为算例解析对象，在节点系统中设置6台发电机组，其中4台机组为火电发电机组。其他两台发电机组的上限位设置为30兆瓦，并且分离出力效果保持一致。经过算例解析可得出稳定的风能区间范围，作为风能建设利用的精确数据信息。选取风负荷预估精确度为百分之95，风力预估精确度为百分之80，可以得出风力处理的区间值在pw=0.8时区域稳定，常规机组处理情况与上网电价处理结果较为精确。

3、相關技术措施

鉴于当前我国对于可再生能源的利用进入到高速发展阶段，应在针对以风能为代表的可再生能源进行充分利用的基础上，秉持区间规划理论进一步进行农村现有风能优划模型的优化升级，加大对于水电站发电、太阳能光伏发电、生物质能发电等形式的开发利用，弥补风能发电随机性强的不足，构建“风光水生”联合发电系统，推进以风能为引领的多能源互补发电的微电网建设。

在微电网结构设计上，选取前级直流并接结构或交直流混合并接结构进行农村现有常规直流并接结构的改进，系统主要包含风机、光伏阵列、水轮机、水泵站、电网等组成要素。在并网条件下，运用主网与分布式电源联合供电模式，可在主网发生故障或出现扰动异常的情况下使微电网直接切换至孤岛运行模式，由风电场输出功率优先供给负荷，不足部分由光伏电站、水电站补足;当风电场输出功率大于系统负荷时，剩余功率可分配至水泵站抽水等，避免造成电能浪费问题。通过采用并网运行与孤岛运行相结合的调度策略，能够有效借助微电网系统的内部调节满足负荷需求，保障电网系统的正常运行，为重要负荷提供电能。

（作者单位：166200 黑龙江省大庆市杜尔伯特蒙古族自治县农村能源和农业信息服务中心）