[發明專利]一種考慮實時運行風險的阻塞調度二層規劃方法

有效

• 申請號: 201710888381.5
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107681656B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 吳耀武;范臻;婁素華;呂夢璇;蔣效康;汪昌霜
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/46;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

本發明公開了一種考慮實時運行風險的阻塞調度二層規劃方法。該方法包括如下步驟：以阻塞調度的綜合費用最小為目標建立上層模型的目標函數，利用上層模型的約束條件進行約束，以運行風險費用最小為目標建立下層模型的目標函數，利用下層模型的約束條件進行約束；進而得到阻塞調度二層規劃模型；使用KKT最優性條件與線性化方法將阻塞調度二層規劃模型轉換為混合整數線性規劃模型，并運用CPLEX求解，生成阻塞調度的最優方案。本發明能夠量化不確定性風電出力給系統帶來的運行風險，實現阻塞調度的功率調整與旋轉備用容量的聯合優化，能夠降低系統旋轉備用容量不可用的情況，進一步優化資源配置。

技術領域

本發明屬于電力市場下的電力系統優化調度領域，更具體地，涉及一種考慮實時運行風險的阻塞調度二層規劃方法。

背景技術

發展風電已成為許多國家推進能源轉型的核心內容和應對氣候變化的重要途徑。在2012年至2016年間，風電并網容量由6142萬千瓦增長到14864萬千瓦，此外根據我國《電力發展“十三五”規劃》，從2016年至2020年，我國風電將繼續保持高速發展的態勢。然而，風電出力具有隨機性與波動性，《可再生能源發電全額保障性收購管理辦法》的實施使風電幾乎不具備可調度性，這些特征將使含大規模風電的電力系統出現輸電阻塞的概率增大。隨著我國電力交易市場化改革進程的進一步推進，需要結合市場化手段，提出一種計及風電出力不確定性的阻塞調度方法。

為緩解輸電阻塞，電力市場中的供需雙方可通過競標方式提供上、下調功率，以阻塞調度實現阻塞管理。然而，傳統阻塞調度方法通常為確定性阻塞調度方法，對風電不確定性考慮不足，同時也沒有建立明確的指標來量化風電出力不確定性給系統帶來的實時運行風險。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種考慮實時運行風險的阻塞調度二層規劃方法，由此解決傳統阻塞調度方法對風電不確定性考慮不足，同時也沒有建立明確的指標來量化風電出力不確定性給系統帶來的實時運行風險的技術問題。

為實現上述發明目的，本發明提供了一種考慮實時運行風險的阻塞調度二層規劃方法，包括以下步驟：

S1、以阻塞調度的綜合費用最小為目標建立上層模型的目標函數，利用上層模型的約束條件對上層模型的目標函數進行約束，以運行風險費用最小為目標建立下層模型的目標函數，利用下層模型的約束條件對下層模型的目標函數進行約束；

S2、根據上層模型的目標函數、上層模型的約束條件、下層模型的目標函數和下層模型的約束條件，得到大規模風電接入下考慮實時運行風險的阻塞調度二層規劃模型；

S3、使用KKT最優性條件與線性化方法將阻塞調度二層規劃模型轉換為混合整數線性規劃模型，并運用CPLEX求解，生成阻塞調度的最優方案。

進一步的，步驟S2的具體實現方法為：

根據上層模型的目標函數和上層模型的約束條件，得到阻塞調度功率調整量與旋轉備用量的優化決策結果，將優化決策結果傳遞至下層模型，基于下層模型的目標函數和下層模型的約束條件，下層模型在優化決策結果上對各個運行場景進行實時運行模擬得到實時運行風險費用，并將實時運行風險費用反饋至上層模型，得到大規模風電接入下考慮實時運行風險的阻塞調度二層規劃模型。

進一步的，上層模型的約束條件包括：功率平衡約束、發電側相關約束、負荷側相關約束和輸電線路傳輸功率約束。

進一步的，下層模型的約束條件包括：功率平衡約束、功率調整量約束、棄風約束、切負荷約束和輸電線路傳輸功率約束。

進一步的，上層模型的目標函數為：