[發明專利]一種能源基地系統日前發電計劃制定方法和系統

在審

• 申請號: 201810146585.6
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108321801A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 蔣維勇;劉建琴;鄒欣;呂盼;周專;張海波;李文莉
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網新疆電力有限公司經濟技術研究院;國網經濟技術研究院有限公司;華北電力大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;孫楠

本發明涉及一種能源基地系統日前發電計劃制定方法和系統，其特征在于包括以下步驟：1)根據預先獲取的風電功率的多種預測信息，建立包含直流調節手段的能源基地系統日前發電計劃優化模型；2)制定若干包含采用不同類型風電功率預測信息的應用算例，作為能源基地系統日前發電計劃模型的輸入變量，根據得到的能源基地系統的運行指標對比結果及所側重的運行指標，確定能源基地系統的最優日前發電計劃。本發明方法能夠將多種風電預測信息融入到優化模型中，進行對比分析驗證，同時考慮直流調節手段，在保證系統合理運行的前提下，可以獲得更加良好的經濟性能。因而本發明可以廣泛應用于能源基地系統日前發電計劃制定中。

技術領域

本發明涉及電力系統日前發電計劃制定領域，特別是關于一種計及風電不確定性的能源基地系統日前發電計劃制定方法和系統，主要應用于能源基地系統運行過程中日前發電計劃的制定。

背景技術

當前風火打捆直流送出的運行方式中，配套火電和直流運行大多只通過粗略留取系統備用方式支持風電消納，而使用火電來使風電的波動性得到平抑的初始設計尚未完全實現。考慮特高壓直流送端能源基地系統風電、火電與直流運行的優化調度，關鍵是要解決兩個主要問題：一是合理利用風電預測信息；二是構建優化調度模型，協調風電出力，火電機組發電成本以及直流運行成本之間的關系。常用的含備用約束的確定性機組組合模型，采用的是已經給定的負荷曲線來表征未來調度周期內負荷的波動情況。而具體到特高壓直流送端能源基地系統，傳統的負荷曲線變為運行條件受限的直流，因此如何在日前機組組合中合理使用風電功率預測信息，考慮風電不確定性的影響，并計及直流受限的調節能力是實現特高壓直流外送風電消納需求實踐中面臨的問題。

發明內容

針對現有的發電計劃制定方法中的風電預測功率一般只由確定性預測、區間預測、場景預測中的一種或兩種方法獲取，缺少對這幾種預測方法所得風電預測信息的綜合應用和比較分析；目前的發電計劃制定方法多圍繞風火電的聯合出力平衡受端的負荷需求展開，缺乏針對能源基地的風火電出力協調優化以滿足直流送出容量要求的研究。本發明的目的是提供一種計及風電不確定性的能源基地系統日前發電計劃制定方法和系統，利用風電功率的多種預測信息來制定日前發電計劃，同時考慮了直流調節成本，提升能源基地系統的風電消納能力，更加符合工程實際。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種能源基地系統日前發電計劃制定方法，其特征在于包括以下步驟：1)根據預先獲取的風電功率的預測信息，建立能源基地系統日前發電計劃優化模型；2)制定若干包含采用不同類型風電功率預測信息的應用算例，作為能源基地系統日前發電計劃模型的輸入變量，根據得到的能源基地系統的運行指標對比結果及所側重的運行指標，確定能源基地系統的最優日前發電計劃。

所述步驟1)中，所述能源基地系統日前發電計劃優化模型包括目標函數和約束條件，所述目標函數包括基于點預測信息的目標函數和基于場景預測信息的目標函數；所述約束條件包括功率平衡約束，備用容量約束，機組出力約束，機組爬坡速率約束，機組最小開機時間約束，機組最小停機時間約束和棄風量約束。

所述基于點預測信息的目標函數為：

式中，為火電機組的發電成本，為火電機組的啟動成本，為火電機組的停機成本，為直流的調節成本，為棄風成本，角標i代表第i臺火電機組，角標t代表第t時段。

所述基于場景預測信息的目標函數為：

式中，為火電機組的發電成本，為火電機組的啟動成本，為火電機組的停機成本，為直流的調節成本，為棄風成本，角標i代表第i臺火電機組，角標t代表第t時段，角標j代表第j場景，T為時段總數，N為火電機組總臺數，S為場景總數，p_j為場景j的概率。

各所述約束條件的計算公式分別為：

①功率平衡約束：