[發明專利]一種考慮風電功率特性的風火協調滾動調度方法

有效

• 申請號: 201710560229.4
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107240933B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 馬燕峰;陳磊;趙書強
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于電力系統調度領域，具體涉及一種針對大規模風電隨機性和波動性對電力系統調度計劃制定的影響，提出了基于機會約束混合整數規劃考慮風電功率特性的風火協調滾動調度方法。該方法首先研究風電功率特性及其對滾動調度計劃制定影響，然后建立了一種考慮風電功率特性的風火協調滾動調度模型，并利用matlab和yamlip聯合求解，通過滾動調度策略，有效減少系統備用容量，降低系統運行成本，提高系統的經濟性，模型考慮風電爬坡約束，能有效降低風電爬坡事件的危害，提高系統的安全性。本發明基于機會約束混合整數規劃，提出了一種考慮風電功率特性的滾動調度方法，并進一步將所提出的方法應用于風火聯合系統滾動調度，有效兼顧系統的安全性和經濟性，降低大規模風電并網引起的系統調度難度。

技術領域

本發明屬于電力系統調度領域，具體涉及一種基于機會約束混合整數規劃考慮風電功率特性的風火協調滾動調度方法。

背景技術

隨著能源危機和環境污染的日益加劇，風電作為一種清潔無污染的可再生能源，越來越受到全世界的關注。2016年，我國的風電總裝機容量為148.64GW，風電開發開始由“三北”地區向東部、南部轉移，而隨著風電并網容量的不斷增加，風電功率的隨機性和波動性對電力系統的影響日益加重，尤其是大規模集中風電并網對電力系統調度計劃制定的影響。首先，風電具有強隨機性，隨著其并網容量的不斷增加，必然會給系統的安全性和穩定性帶來不利影響，并且由于氣候環境等多種因素的影響，風電的預測精度很低，且對于不同的預測時間尺度呈現“遠大近小”的趨勢；其次風電具有強波動性，當受到龍卷風、強對流等天氣的影響時，風電將會出現爬坡現象，而風電爬坡事件是風電波動性的顯著體現，風電爬坡事件的發生可能會導致大面積停電。這都會對電力系統調度計劃的制定帶來嚴峻的挑戰，因此，為適應電力行業新的發展趨勢，考慮風電功率特性的風火協調滾動調度，對我國電力行業的未來發展乃至國民經濟環保高效的可持續發展都具有重要意義。

針對上述問題，國內外學者開展了一系列研究并取得了豐碩成果。劉天琪，何川，胡曉通等人設計一種風電爬坡優化控制方法(專利號201510770528.1)，羅建春，羅洪，冉鴻等人設計了一種風光儲能并網發電智能優化調度方法(專利號CN201410578942.8)，但其采用儲能彌補風電的隨機性和波動性，由于儲能設備的高成本性，使其不能大規模應用。戚永志，劉玉田設計了一種基于競爭博弈的風電爬坡協同控制系統及方法(專利號201310194192.X)，但是其通過風電場群之間的協同控制來改善風電爬坡特性，如果只依靠風電場群進行爬坡控制，具有一定的局限性，經濟性不高?？傮w而言，目前針對考慮風電功率特性的風火協調滾動調度的研究還很少，多采用儲能設備平抑風電波動，但成本較高，故探索考慮風電功率特性的風火協調滾動調度新的求解方案具有一定實際應用價值。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種考慮風電功率特性的風火協調滾動調度方法，在研究風電功率特性及其對滾動調度的影響的基礎上，建立了風電預測誤差和風電爬坡模型，進而建立考慮風電功率特性的風火協調滾動調度模型，基于機會約束混合整數規劃，提出了一種風火協調滾動調度策略，使其能有效兼顧系統的安全性和經濟性，降低大規模風電并網引起的系統調度難度。

為了實現上述目的，本發明提供的技術方案如下：

一種考慮風電功率特性的風火協調滾動調度方法，所述方法包括如下步驟：

步驟(1)利用Matlab求得的風電預測誤差概率密度函數，求出不同時刻隨機約束的確定性形式。

步驟(2)將(1)求出的確定約束輸入到Yamlip中，構建混合整數規劃模型。

步驟(3)采用滾動調度策略，調用solvesqp求解器對模型進行求解。

步驟(4)將求得的結果返回Matlab，并用圖像形式輸出。

本發明步驟(3)中采用的滾動調度策略如下：