[發明專利]信息不對稱情況下的電力系統優化控制及費用計算方法

有效

• 申請號: 201410106630.7
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN103927590B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 鐘海旺;夏清;康重慶;陳啟鑫
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;H02J3/46
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 廖元秋

1.一種信息不對稱情況下的電力系統優化控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.發電廠在日前根據次日控制周期的生產計劃安排，向電網公司提交發電機輔助服務報價數據，其中，發電機提供的輔助服務主要包括調頻和旋轉備用；

S2.電網公司根據發電廠提交的輔助服務報價數據，建立電力系統優化控制模型，該優化控制模型由目標函數和約束條件組成，包括如下步驟：

1）構建電力系統優化控制模型的目標函數，表達式如下：

minΣi=1NΣt=1T(Ci,trRi,tr+Ci,tsRi,ts)]]>

其中，i是發電機的下標，N是發電機臺數，t是時段的下標，T是控制周期時段數，為發電機i時段t提供的調頻容量，為發電機i時段t提供的旋轉備用容量，及是該優化控制模型的控制變量；

2）確立電力系統優化控制模型的約束條件，表達式如下：

（I）電力系統調頻約束，即

Rtr,min≤Σi=1NRi,tr,t=1,2,...,T]]>

其中，為時段t的電力系統調頻需求下限；t＝1,2,...,T中的省略號代表從2到T之間的自然數；

（II）電力系統旋轉備用約束，即

Rts,min≤Σi=1NRi,ts,t=1,2,...,T]]>

其中，為時段t的電力系統旋轉備用需求下限；t＝1,2,...,T中的省略號代表從2到T之間的自然數；

（III）發電機容量約束，即

Ri,tr+Ri,ts+Pi,t≤Pi,max,i=1,2,...,N;t=1,2,...,T]]>

其中，P_i,t為時段t的發電機i的有功出力，P_i,max為發電機i的有功最大出力；i＝1,2,...,N中的省略號代表從2到N之間的自然數；t＝1,2,...,T中的省略號代表從2到T之間的自然數；

S3.求解步驟S2所述的電力系統優化控制模型，得到電力系統內所有發電機在控制周期T內每個時段的控制變量及的最優值；

S4.電網公司以控制變量及的最優值作為調控目標值，向發電機下發提供調頻和旋轉備用等輔助服務的控制信號；

S5.各發電機根據電網公司下發的控制信號，實時調整其有功出力，向電力系統提供相應的調頻和旋轉備用等輔助服務。

2.基于如權利要求1所述電力系統優化控制方法下的電力系統調頻和旋轉備用等輔助服務的費用計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.發電廠按照電網公司下發的控制信號安排有功出力后，提供了調頻和旋轉備用等輔助服務的發電機的輔助服務費用由未提供輔助服務的發電機承擔；在控制周期內的每個時段，根據所有未提供輔助服務的發電機的有功出力比例分攤，包括以下步驟：

1）確定控制周期T內每個時段的單位調頻容量邊際價格

在時段t所有提供了調頻容量的發電機中，將調頻容量報價的最大值確定為該時段的單位調頻容量邊際價格，標記為

2）確定控制周期T內每個時段的單位旋轉備用容量邊際價格

在時段t所有提供了旋轉備用容量的發電機中，將旋轉備用容量報價的最大值確定為該時段的單位旋轉備用容量邊際價格，標記為

3）統計控制周期T內每個時段中，提供了調頻容量的發電機的輔助服務費用總和

Ctr=Σi=1NrRi,trCm,tr,t=1,2,...,T]]>

其中，N_r是提供了調頻的發電機的個數，是發電機i時段t提供的調頻容量；

4）統計控制周期T內每個時段中，提供旋轉備用的發電機的輔助服務費用總和

Cts=Σi=1NsRi,tsCm,ts,t=1,2,...,T]]>

其中，N_s是提供了旋轉備用容量的發電機的個數，是發電機i時段t提供的旋轉備用容量；

5）計算控制周期T內每個時段未提供調頻和旋轉備用等輔助服務的發電機需要分攤的輔助服務費用

設時段t未提供輔助服務的發電機i的有功出力為未提供輔助服務發電機的有功出力之和為D_t，則：

5-1）未提供調頻容量的發電機i在時段t需要分攤的調頻費用為表達式如下：

Fi,tr=Ctr·Pi,twDt]]>

5-2）未提供選裝旋轉備用容量的發電機i在時段t需要分攤的旋轉備用費用為表達式如下：

Fi,ts=Cts·Pi,twDt]]>

6）計算控制周期T內每個時段提供了調頻和旋轉備用等輔助服務的發電機的經濟補償

6-1）發電機i時段t提供調頻容量的經濟補償為表達式如下：

Ji,tr=Ri,trCm,tr]]>

6-2）發電機i時段t提供旋轉備用容量的經濟補償為表達式如下：

Ji,ts=Ri,tsCm,ts]]>

S2.未提供調頻和旋轉備用等輔助服務的發電機根據步驟S1所述，支付需要分攤的費用；提供了輔助服務的發電機根據步驟S1所述得到相應的經濟補償。