[發明專利]采用0-1整數規劃模型實現的電力系統經濟調度方法

有效

• 申請號: 201611135792.9
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106655282B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 楊麗君;高鵬;張釗;呂雪姣
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 李合印

一種采用0?1整數規劃模型實現的電力系統經濟調度方法，包括如下步驟：確定風?蓄系統機組的連接方案和運行狀態；建立含禁止區間的電力系統動態經濟調度模型；確立經濟調度的原則；采用分支定界法處理整數規劃問題；用matlab軟件對算例進行仿真分析。本發明方法通過最小日負荷率和備用容量率對給定的負荷等級進行劃分，確定抽水蓄能電站的運行狀態；能夠清楚描述出風?蓄系統的運行狀態，還能夠快速有效地跳過火電機組出力的禁止區間，解決風?蓄系統接入含禁止區間電力系統的經濟調度問題；本方法設置含有禁止區間的備用容量約束，采用matlab編寫BNB20函數對算例進行仿真研究，來研究禁止區間和備用容量對經濟調度的影響，仿真結果證明該方法行之有效。

技術領域

本發明涉及一種解決風-蓄混合系統接入含有禁止區間的電力系統動態經濟調度問題的方法，尤其是一種描述風-蓄系統運行狀態和火電機組的可行區間選取的方法。

背景技術

未來電力系統經濟調度中，可再生能源的利用將成為必然，根據我國的實際情況，風能是重點發展的可再生能源之一。風能所具有的隨機性和反調峰性很難保證供電的均衡和連續，因此在調度風電的同時，提出與其相對應的儲能解決方案，實現儲能與可再生能源的同步調度。

抽水蓄能是世界上應用最為普遍的物理儲能方法，能量轉化率高，廣泛應用于平抑風電出力，有學者基于隨機規劃理論建立了抽水蓄能平抑風電功率波動的經濟調度模型，最大限度地平滑入網風電；而又有學者建立風-蓄聯合系統的多目標優化模型，通過基于模糊優化的進化算法對功率平滑和經濟效益同時求解，使得風場效益得到提高。

上述經濟調度模型中，火電機組出力均設為理想模式，在其上下限的范圍內連續可調，為一個連續變量。但實際上由于火電廠組件的物理限制，某些發電機軸承振動可能在一些出力范圍內會放大，這對發電機的安全運行是非常不利的，因此需要避免發電機運行在這些區域，應該對這些機組設置禁止區間。禁止區間的加入使得經濟調度模型變為非凸模型，求解難度大。對此國內外學者采用的方法大多數智能算法來尋找全局最優解，有的將禁止區間的非線性規劃問題轉化為MIQP問題，具有計算量小的特點，有的利用半定規劃松弛策略建立了半定模型來解決含禁止區間的經濟調度問題，還有的采用大M方法來建立MIQP模型，處理速度再次得到提高。

發明內容

本發明目的在于提供一種采用0-1整數規劃模型實現的電力系統經濟調度方法，能夠清楚描述出風-蓄系統的運行狀態，還能夠快速有效地跳過火電機組出力的禁止區間，解決風-蓄系統接入含禁止區間電力系統的經濟調度問題。

為實現上述目的，本發明所述方法的步驟如下：

步驟1，確定風-蓄系統機組的連接方案和運行狀態；

步驟2，建立含禁止區間的電力系統動態經濟調度模型；

步驟3，確立經濟調度的原則；

步驟4，分支定界法處理0-1整數規劃問題；

步驟5，用matlab軟件對算例進行仿真分析。

進一步的，所述步驟1的具體過程如下：

步驟1-1，確定風-蓄系統機組的連接方案；

火電機組直接與調度中心相連；抽水蓄能電站分別與上、下水庫連接，抽水蓄能電站可以間接儲存電能，在風能過剩時從下水庫抽水至上水庫，在風能缺乏時從上水庫放水至下水庫；風電場與抽水蓄能電站協調工作，兩者相連后再與調度中心相連；

步驟1-2，確定風-蓄系統機組的運行狀態；

在風-蓄協調的節能調度中，引入多個0-1整形優化變量反應抽水蓄能機組不同的運行狀態，蓄能電站有三種不同的運行狀態：

狀態1——放電狀態，定義其狀態變量為X(t)；