[發明專利]一種含風電電力系統區間經濟調度方法

有效

• 申請號: 201710142546.4
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN106786570B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 孫東磊;楊金洪;劉曉明;楊思;牛新生;楊波;王軼群;張杰;吳奎華;高效海
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司經濟技術研究院;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/46;H02J3/06;G06F17/50;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

一種含風電電力系統區間經濟調度方法，包括以下步驟：給定常規發電機組成本系數及出力上下限、輸電支路電抗值及最大傳輸容量、系統負荷和風電功率的波動區間；根據系統支路電抗和節點支路關聯關系，形成系統節點注入轉移因子陣；結合發電機節點、負荷節點以及風電場節點位置情況，形成系統功率轉移分布因子矩陣；給定系統頻率偏差上下限值，將風電、負荷等不確定量以仿射算術形式表達；對優化模型中仿射區間形式的潮流約束進行處理，并進行約束縮減，然后采用雙線性規劃法對優化模型進行求解，得到最終的常規發電機組各時段功率基點和參與因子。本發明對電力系統調頻輔助服務定價起到指導作用。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，具體地說是一種用于電力系統短期運行調度的一種含風電電力系統區間經濟調度方法。

背景技術

新形勢下，電力系統中負荷形式多元化，電力需求側的不確定性日益增加；風電大規模地接入電網，其具有固有的時變特性以及可預測性差等特點，使得發電側的不確定性日漸突出，電力系統運行面臨著發電側和負荷側不確定性增加的挑戰。

專利號為ZL201210371334.0、專利名為“基于風電出力不確定性集合的電力系統調度方法”的中國專利，給出了一種基于風電出力不確定性集合的電力系統調度方法，通過計算風電出力不確定性的時間預計值和空間預計值構建風電處理的不確定性集合，并根據魯棒調度方法給出各個常規機組的調度功率，但其并無涉及應對風電不確定性的系統備用響應機制，調度結果在實際執行過程中的有效性難以保證。專利號為ZL201410134744.2、專利名為“一種基于有效靜態安全域的AGC機組實時調度方法”的中國專利，公開了一種基于有效靜態安全域的自動發電控制機組實時調度方法，基于靜態安全域分析構建了分別以系統平抑擾動能力最大化和以系統發電成本與備用成本最小化為優先級目標的實時調度模型，能夠在保證不確定性下電網運行安全性前提下一定程度上提升電網運行的經濟性，但該發明僅是針對單時段的靜態調度，不確定性下實時調度的核心在于如何應對事變波動性問題，即適應機組調節的速率問題，其并沒有涉及，因而具有一定的局限性。專利號為ZL201410133274.8、專利名為“一種考慮電力系統協同能力的經濟調度方法”的中國專利，公開了一種考慮電力系統協同能力的經濟調度方法，其基于電力系統運行中允許頻率在一定范圍內變動等前提條件，圍繞頻率變動給出了機組調度功率和備用容量關聯的策略，有利于促進不確定性的消納，但其并無考慮不確定性下系統備用響應機制以及電網安全約束，調度結果難以保證實際可行性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含風電電力系統區間經濟調度方法，根據風電、負荷功率的波動情況，結合系統自動的頻率調節以及常規發電機組的二次備用響應機制，實現調度與控制的有機銜接，適應于含大規模風電并網的電力系統經濟調度。

本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：一種含風電電力系統區間經濟調度方法，包括以下步驟：

(1)給定常規發電機組成本系數及出力上下限、輸電支路電抗值及最大傳輸容量、系統負荷和風電功率的波動區間參數；

(2)根據系統支路電抗和節點支路關聯關系，形成系統節點注入轉移因子陣；

(3)考慮系統對不確定性的響應機制，并結合發電機節點、負荷節點以及風電場節點位置情況，形成發電機組參與因子引導下的系統功率轉移分布因子矩陣；

(4)給定系統頻率偏差上下限值，將風電、負荷等不確定量以仿射算術形式表達，進行優化模型的構建，優化模型以系統發電成本和備用成本之和最小為目標并包括多個約束；

(5)對優化模型中仿射區間形式的潮流約束進行處理，并進行約束縮減，然后采用雙線性規劃法對優化模型進行求解，得到最終的常規發電機組各時段功率基點和參與因子。

進一步地，所述節點注入轉移因子陣表達式為：