[發明專利]一種適應風電大規模并網的參考電網機會約束規劃方法

有效

• 申請號: 201810878566.2
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN109102115B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 孫東磊;趙龍;楊思;朱毅;張杰;楊金洪;楊斌;王男;曹相陽;王軼群;薄其濱;付一木;魏佳;馬彥飛
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司經濟技術研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 鄭憲常

1.一種適應風電大規模并網的參考電網機會約束規劃方法，其特征是，包括以下步驟：

構建優化模型，優化模型以最小化規劃周期內輸電網投資成本和運行成本之和為優化目標，并包含確保風電接納水平在內的約束條件；

將約束條件轉換為混合整數線性規劃模型，采用常規的混合整數線性規劃法對優化模型進行求解，得到最終的參考電網優化方案；

所述構建優化模型之前，還包括：

給定現狀電網數據，規劃時間周期內負荷預測值，規劃時間周期內風電場的規劃方案、出力水平分布以及電網規劃候選的電網輸電元件方案；

所述約束條件包括：

1)節點有功功率平衡約束：

其中，N為節點集合；表示負荷時段t負荷d有功功率預測值；表示負荷時段t風電場w輸出有功功率；為負荷時段t支路l的傳輸有功功率，其首末節點分別為節點n和節點m；S(n)和E(n)分別為以節點n為首、末端節點的傳輸支路集合；G(n)、W(n)和D(n)分別表示節點n上的常規發電機組集合、風電場集合和負荷集合；

2)發電機組有功功率范圍約束：

其中，和分別為發電機組g有功功率上下限，和分別表示發電機組g在負荷時段t的上調、下調事故備用；

3)期望風電接納機會約束：

機會約束式(5)要求期望的風電接納率滿足置信水平1-ε；要求保證風電利用總占比大于β；則限制了任意時段接納風電功率小于其最大功率；

4)輸電支路傳輸容量約束：

其中，表示負荷時段t輸電支路l傳輸功率關于節點n注入功率變化的功率轉移分布因子；

5)輸電支路傳輸容量設定范圍約束：

其中，為輸電支路l最大允許傳輸容量設定值；

6)N-1預想事故情況下發電機組有功功率上下限約束：

其中，表示預想事故s下常規發電機組g在負荷時段t時的輸出功率；S表示預想事故集合；

7)N-1預想事故情況下輸電支路傳輸容量約束：

其中，表示預想事故s下負荷時段t輸電支路l傳輸功率關于節點n注入功率變化的功率轉移分布因子；

8)N-1預想事故情況下節點功率平衡約束：

2.如權利要求1所述的方法，其特征是，所述優化目標函數表達式為：

式中，T為劃分的前瞻時間窗口負荷時段集合；G為常規發電機組集合；L為所有輸電支路集合；為常規發電機組g在負荷時段t輸出有功功率；C_g()為常規發電機組g的成本函數；C_l為輸電支路l的年投資單位成本；K_l為輸電支路l的長度；為現狀電網輸電支路容量值；R_l為輸電支路l待決策的傳輸容量，

3.如權利要求1所述的方法，其特征是，所述將約束條件轉換為混合整數線性規劃模型，具體包括：

通過風電場輸出功率隨機不確定性的蒙特卡洛獨立采樣，將式(6)轉換為以下混合整數規劃約束形式：

式中，M為充分大的正常數；二進制變量z_i表示第i個場景是否滿足，當z_i＝0，表示以及而當z_i＝1，上述約束被松弛，不起作用；約束式(14)表示不符合條件的約束個數不超過α以等同于原有的置信區間約束。