[發(fā)明專利]一種電力系統(tǒng)調(diào)度方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710707923.4
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107294126A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃強;孟安波
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 羅滿

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電力系統(tǒng)環(huán)境經(jīng)濟技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電力系統(tǒng)調(diào)度方法。

背景技術(shù)

面對能源危機和環(huán)境污染的雙重壓力，風力發(fā)電作為一種環(huán)境經(jīng)濟的有效發(fā)展途徑，可以降低火力發(fā)電的燃料費用和污染排放量，因而已經(jīng)迅速發(fā)展應(yīng)用起來，與火力發(fā)電一同為電力系統(tǒng)提供電能。

然而，由于自然界中的風力是不可控的，所以風力發(fā)電機組的輸出功率很不穩(wěn)定，具有反調(diào)峰特性、間歇性等缺點，因而，會對電網(wǎng)造成沖擊，引起電力系統(tǒng)中負荷電壓的不合理波動；并且會經(jīng)常造成風電消納過剩或者不足等問題。當消納過剩時，由于電力系統(tǒng)的用電負荷較小，因此需要減少風電的并網(wǎng)，即出現(xiàn)棄風問題；當消納不足時，則無法滿足電力系統(tǒng)中的供電需求。現(xiàn)有技術(shù)中，為了降低風電輸出功率波動性大對電網(wǎng)的沖擊，同時為了解決風電與電力系統(tǒng)用電需求之間的矛盾，使用了儲能技術(shù)，將風電儲存起來以待使用。但是，由于昂貴的成本，儲能技術(shù)目前仍無法廣泛地應(yīng)用開來。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的在于提供一種電力系統(tǒng)調(diào)度方法，以便廣泛地解決風電輸出功率波動性大對電力系統(tǒng)造成的沖擊問題，以及電力系統(tǒng)電能供需間的矛盾問題。

為解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┮环N電力系統(tǒng)調(diào)度方法，包括：

預(yù)先建立以火電機組出力值、風電機組出力值、電動車充電功率和放電功率為調(diào)度對象的電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，所述數(shù)學(xué)模型包括目標函數(shù)和所述調(diào)度對象所滿足的約束條件；

依據(jù)所述數(shù)學(xué)模型，采用縱橫交叉算法生成所述調(diào)度對象的占優(yōu)解集；以便依據(jù)所述占優(yōu)解集進行電力系統(tǒng)調(diào)度。

可選地，所述依據(jù)所述數(shù)學(xué)模型，采用縱橫交叉算法生成所述調(diào)度對象的占優(yōu)解集包括：

根據(jù)預(yù)先建立的電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，生成符合所述約束條件的所述調(diào)度對象的多組解，并將所述多組解作為粒子構(gòu)成初始種群；

根據(jù)粒子的適應(yīng)度表達式，計算所述初始種群中的粒子的適應(yīng)度，篩選保留適應(yīng)度符合第一預(yù)設(shè)條件的粒子，作為父代種群中的粒子進行保存；所述適應(yīng)度表達式根據(jù)所述目標函數(shù)和所述約束條件構(gòu)建；

對所述父代種群中的粒子執(zhí)行橫交叉，計算執(zhí)行橫交叉后的粒子的適應(yīng)度，并與所述父代種群中的粒子進行比較，篩選保留適應(yīng)度符合第二預(yù)設(shè)條件的粒子，作為占優(yōu)解集中的粒子進行保存；

對所述占優(yōu)解集中的粒子執(zhí)行縱交叉，計算執(zhí)行縱交叉后的粒子的適應(yīng)度，并與所述占優(yōu)解集中的粒子進行比較，篩選保留適應(yīng)度符合第三預(yù)設(shè)條件的粒子，作為更新的占優(yōu)解集中的粒子進行保存，并作為下一次迭代的父代種群；

判斷是否滿足迭代終止條件；若否，則轉(zhuǎn)入所述對所述父代種群中的粒子執(zhí)行橫交叉的步驟，若是，則輸出更新的所述占優(yōu)解集。

可選地，所述約束條件包括功率平衡約束條件：

其中，N為火電機組的總數(shù)量，i＝1,2,…,N；P_i,t為第i個火電機組在t時段內(nèi)的出力值；M為風電機場的總數(shù)量；L_j為第j個風電機場中風電機組的總數(shù)量；為第j個風電機場中第k個風電機組在t時段內(nèi)的出力值；P_v2gt,和P_g2v,t分別為電動車在t時段內(nèi)的放電功率和充電功率；P_D,t為電力系統(tǒng)在t時段內(nèi)的傳輸網(wǎng)損；P_L,t為電力系統(tǒng)在t時段內(nèi)的電力負荷。

可選地，所述目標函數(shù)包括所述火電機組的燃料費用函數(shù)和污染排放量函數(shù)；所述約束條件還包括出力值約束條件、旋轉(zhuǎn)備用約束條件、爬坡約束條件、剩余電量約束條件、充/放電約束條件和出行約束條件。

可選地，所述出力值約束條件為

P_i,min≤P_i,t≤P_i,max；

其中，P_i,min、P_i,max分別為預(yù)設(shè)的第i個火電機組的出力下限、上限值；

所述旋轉(zhuǎn)備用約束條件為

其中，R_t為電力系統(tǒng)在t時段內(nèi)的旋轉(zhuǎn)備用容量需求；

所述爬坡約束條件為

-DR_iΔt≤P_i,t-P_i,t-1≤UR_iΔt；

其中，UR_i、DR_i分別為預(yù)設(shè)的第i個火電機組在相鄰時段所允許的出力值的最大向上、向下調(diào)整率；

所述剩余電量約束條件為