[發明專利]電力系統魯棒調度不確定集構建方法

有效

• 申請號: 201710437669.0
• 申請日: 2017-06-03
• 公開（公告）號: CN107039977B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 陳皓勇
• 申請（專利權）人: 廣東博慎智庫能源科技發展有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/14;H02J3/46;G06Q10/04;G06Q50/06
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本發明公開了一種電力系統魯棒調度不確定集構建方法，包括如下步驟：S1、由Y_t定義式：式中：為時段t時風電總出力的預測值，u(t)和v(t)分別為風電的向下波動比例和向上波動比例。對Y_t的定義，考慮如下的控制變量X：X＝{u(1)，v(1)，...，u(t)，v(t)，...，u(T)，v(T)}S2、目標函數為綜合成本最小：min.f＝f₁+f₂式中：f₁為預測場景下的發電成本，f₂為應對風電出力波動時產生的風險成本期望值，f₁和f₂相加為調度方案總的期望成本，即綜合成本；S3、約束方程在優化過程中，風電總出力應滿足上下限約束，如下式所示：本發明通過對棄風和切負荷進行風險評估將調度的魯棒性轉化為經濟指標，建立了使得綜合成本最小的不確定集優化模型。

技術領域

本發明涉及電力系統領域，具體涉及一種電力系統魯棒調度不確定集構建方法。

背景技術

大規模新能源并網后，基于準確負荷預測的電力系統傳統調度體系已不再適用。傳統調度方法通過預留固定比例的備用容量來應對風電波動，但足以保證系統安全的備用量不易精確獲取。更好的解決方法是隨機優化技術，根據概率密度分布函數隨機模擬風電的出力，獲得統計意義上的最優期望成本。但應用于大規模電力系統時仍具有一定的復雜性與局限性。

近年來，魯棒調度受到廣泛關注。在給定參數不確定性變化范圍的情況下，該方法尋求一個最優解，使得約束條件在不確定參數的所有可能取值下均得到滿足。現有文獻分別從不同的切入點建立了魯棒調度模型，但當風電場數目變多時，模型的復雜程度將急劇上升。

于是現有文獻提出了一種基于極限場景集的魯棒機組組合模型，較好地解決了當風電場個數變多時模型復雜度急劇上升的問題。

但是，基于極限場景集和區間優化的魯棒調度均要求輸入風電的出力范圍。極端情況下，魯棒調度涵蓋所有的可能性(考慮風電從零到裝機容量之間的任意波動)，但存在過于保守、對目標函數犧牲過大的風險。現有文獻通過人為給定一個小于1的置信概率來確定風電的出力范圍，即下文所指的不確定集。該不確定集忽略了某些小概率的極端波動情況，從而降低了調度的保守度。通過分析不確定集對魯棒調度的影響，提出了滿足一定置信水平的不確定集選取方法，使得調度人員可以根據風險偏好來控制魯棒調度策略的保守度，但主觀上控制調度的保守度很難達到最優解。

可見，現有技術中仍沒有解決魯棒調度的經濟性和魯棒性的沖突問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種以綜合成本最小為目標的電力系統魯棒調度不確定集構建方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

以綜合成本最小為目標的電力系統魯棒調度不確定集構建方法，包括如下步驟：

S1、控制變量

由Y_t定義式：

式中：為時段t時風電總出力的預測值，u(t)和v(t)分別為風電的向下波動比例和向上波動比例對Y_t的定義，考慮如下的控制變量X：

X＝{u(1)，v(1)，...，u(t)，v(t)，...，u(T)，v(T)}

S2、目標函數

目標函數為綜合成本最小：min.f＝f₁+f₂

式中：f₁為預測場景下的發電成本，f₂為應對風電出力波動時產生的風險成本期望值，f₁和f₂相加為調度方案總的期望成本，即綜合成本；