中国电力 ›› 2024, Vol. 57 ›› Issue (2): 19-26.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202311122
收稿日期:
2023-11-24
出版日期:
2024-02-28
发布日期:
2024-02-28
作者简介:
易文飞(1987—),男,通信作者,博士,高级工程师,从事配电网与综合能源运行控制,电网调度自动化等研究,E-mail:yiwenfei2006@163.com
基金资助:
Wenfei YI1(), Weiping ZHU2(
), Mingzhong ZHENG1(
)
Received:
2023-11-24
Online:
2024-02-28
Published:
2024-02-28
Supported by:
摘要:
风电机组并网容量占比的不断增大为电力系统风电消纳带来了巨大挑战。数据中心作为高灵活性电负荷,具有电网风电消纳巨大潜力。因此,提出一种计及数据中心和风电不确定性的微电网经济调度模型。首先,根据数据中心的分层结构建立信息层和电力层之间的耦合模型;其次,针对风电出力不确定性,搭建计及数据中心和风电不确定性的微电网经济调度模型;最后,基于对偶理论和两阶段鲁棒优化算法,将调度模型转化为鲁棒优化模型并采用列和约束生成算法(column and constraint generation,C&CG)和对偶理论进行求解。算例结果表明:数据中心参与微电网经济调度可有效降低运行成本,同时系统运营商按需求可灵活调整风电出力不确定性。
易文飞, 朱卫平, 郑明忠. 计及数据中心和风电不确定性的微电网经济调度[J]. 中国电力, 2024, 57(2): 19-26.
Wenfei YI, Weiping ZHU, Mingzhong ZHENG. Economic Dispatch of Microgrid Considering Data Center and Wind Power Uncertainty[J]. Electric Power, 2024, 57(2): 19-26.
服务器 台数/台 | 服务器 预留 台数/台 | 服务器 电转热 效率 | 空闲时 与峰值 时的功 耗比值 | 燃气轮 机最大 功率/ MW | 最大上爬 坡功率/ (MW·h–1) | 向主网购售电最大功率/MW | ||||||
80 000 | 4 000 | 0.85 | 0.44 | 30 | 5 | 30 | ||||||
数据负荷服务器上限值/ (台·h–1) | 数据负荷服务器下限值/ (台·h–1) | 数据负荷延时处理固定补 偿/元 | 峰值时IT设备能耗/ MW | 燃气轮机最小功率/ MW | 最大下爬坡功率/ (MW·h–1) | 向主网购售电最小功率/MW | ||||||
50 000 | 500 | 200 | 10 | 3 | 5 | 30 |
表 1 数据中心参数和其他参数
Table 1 Data center parameters and other parameters
服务器 台数/台 | 服务器 预留 台数/台 | 服务器 电转热 效率 | 空闲时 与峰值 时的功 耗比值 | 燃气轮 机最大 功率/ MW | 最大上爬 坡功率/ (MW·h–1) | 向主网购售电最大功率/MW | ||||||
80 000 | 4 000 | 0.85 | 0.44 | 30 | 5 | 30 | ||||||
数据负荷服务器上限值/ (台·h–1) | 数据负荷服务器下限值/ (台·h–1) | 数据负荷延时处理固定补 偿/元 | 峰值时IT设备能耗/ MW | 燃气轮机最小功率/ MW | 最大下爬坡功率/ (MW·h–1) | 向主网购售电最小功率/MW | ||||||
50 000 | 500 | 200 | 10 | 3 | 5 | 30 |
时段 | 电价/(元·(kW·h)–1) | |
01:00—09:00 | 0.60 | |
09:00—17:00 | 1.20 | |
17:00—24:00 | 1.00 |
表 2 分时电价
Table 2 Time-of-use electricity price
时段 | 电价/(元·(kW·h)–1) | |
01:00—09:00 | 0.60 | |
09:00—17:00 | 1.20 | |
17:00—24:00 | 1.00 |
充放电效率 | 容量/(MW·h) | 充放电功率/MW | 初始荷电状态 | |||||||
最大 | 最小 | 最大 | 最小 | |||||||
0.9 | 50 | 0.5 | 10 | 1 | 0.05 |
表 3 储能装置参数
Table 3 Energy storage device parameters
充放电效率 | 容量/(MW·h) | 充放电功率/MW | 初始荷电状态 | |||||||
最大 | 最小 | 最大 | 最小 | |||||||
0.9 | 50 | 0.5 | 10 | 1 | 0.05 |
编号 | 请求时 间/h | 处理时 长/h | 需求服务 器/台 | 编号 | 请求时 间/h | 处理时 长/h | 需求服务 器/台 | |||||||
1 | 1 | 10 | 900 | 26 | 6 | 12 | 850 | |||||||
2 | 1 | 12 | 800 | 27 | 6 | 6 | 550 | |||||||
3 | 1 | 3 | 60 | 28 | 6 | 6 | 550 | |||||||
4 | 1 | 7 | 500 | 29 | 6 | 8 | 650 | |||||||
5 | 1 | 7 | 500 | 30 | 6 | 11 | 850 | |||||||
6 | 2 | 5 | 600 | 31 | 7 | 8 | 550 | |||||||
7 | 2 | 9 | 350 | 32 | 7 | 9 | 950 | |||||||
8 | 2 | 5 | 1 050 | 33 | 7 | 7 | 450 | |||||||
9 | 2 | 10 | 230 | 34 | 7 | 8 | 860 | |||||||
10 | 2 | 6 | 650 | 35 | 7 | 7 | 560 | |||||||
11 | 3 | 4 | 880 | 36 | 8 | 6 | 450 | |||||||
12 | 3 | 11 | 690 | 37 | 8 | 10 | 850 | |||||||
13 | 3 | 7 | 750 | 38 | 8 | 11 | 950 | |||||||
14 | 3 | 7 | 850 | 39 | 8 | 7 | 550 | |||||||
15 | 3 | 3 | 30 | 40 | 8 | 8 | 660 | |||||||
16 | 4 | 12 | 450 | 41 | 9 | 10 | 550 | |||||||
17 | 4 | 10 | 950 | 42 | 9 | 10 | 960 | |||||||
18 | 4 | 11 | 960 | 43 | 9 | 10 | 950 | |||||||
19 | 4 | 10 | 1 020 | 44 | 9 | 12 | 950 | |||||||
20 | 4 | 5 | 230 | 45 | 9 | 5 | 50 | |||||||
21 | 5 | 6 | 220 | 46 | 10 | 6 | 60 | |||||||
22 | 5 | 8 | 90 | 47 | 10 | 9 | 50 | |||||||
23 | 5 | 3 | 50 | 48 | 10 | 10 | 550 | |||||||
24 | 5 | 6 | 60 | 49 | 10 | 10 | 850 | |||||||
25 | 5 | 4 | 70 | 50 | 10 | 4 | 20 |
表 4 数据负荷参数
Table 4 Data load parameters
编号 | 请求时 间/h | 处理时 长/h | 需求服务 器/台 | 编号 | 请求时 间/h | 处理时 长/h | 需求服务 器/台 | |||||||
1 | 1 | 10 | 900 | 26 | 6 | 12 | 850 | |||||||
2 | 1 | 12 | 800 | 27 | 6 | 6 | 550 | |||||||
3 | 1 | 3 | 60 | 28 | 6 | 6 | 550 | |||||||
4 | 1 | 7 | 500 | 29 | 6 | 8 | 650 | |||||||
5 | 1 | 7 | 500 | 30 | 6 | 11 | 850 | |||||||
6 | 2 | 5 | 600 | 31 | 7 | 8 | 550 | |||||||
7 | 2 | 9 | 350 | 32 | 7 | 9 | 950 | |||||||
8 | 2 | 5 | 1 050 | 33 | 7 | 7 | 450 | |||||||
9 | 2 | 10 | 230 | 34 | 7 | 8 | 860 | |||||||
10 | 2 | 6 | 650 | 35 | 7 | 7 | 560 | |||||||
11 | 3 | 4 | 880 | 36 | 8 | 6 | 450 | |||||||
12 | 3 | 11 | 690 | 37 | 8 | 10 | 850 | |||||||
13 | 3 | 7 | 750 | 38 | 8 | 11 | 950 | |||||||
14 | 3 | 7 | 850 | 39 | 8 | 7 | 550 | |||||||
15 | 3 | 3 | 30 | 40 | 8 | 8 | 660 | |||||||
16 | 4 | 12 | 450 | 41 | 9 | 10 | 550 | |||||||
17 | 4 | 10 | 950 | 42 | 9 | 10 | 960 | |||||||
18 | 4 | 11 | 960 | 43 | 9 | 10 | 950 | |||||||
19 | 4 | 10 | 1 020 | 44 | 9 | 12 | 950 | |||||||
20 | 4 | 5 | 230 | 45 | 9 | 5 | 50 | |||||||
21 | 5 | 6 | 220 | 46 | 10 | 6 | 60 | |||||||
22 | 5 | 8 | 90 | 47 | 10 | 9 | 50 | |||||||
23 | 5 | 3 | 50 | 48 | 10 | 10 | 550 | |||||||
24 | 5 | 6 | 60 | 49 | 10 | 10 | 850 | |||||||
25 | 5 | 4 | 70 | 50 | 10 | 4 | 20 |
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