[發明專利]一種考慮風光儲提供柔性爬坡容量的兩階段經濟調度方法

有效

• 申請號: 201810947112.6
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN109149631B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 趙晶晶;何欣芹
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/28;H02J3/46
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

1.一種考慮風光儲提供柔性爬坡容量的兩階段經濟調度方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)根據調度時間尺度，獲取風電、光伏、儲能提供向上FRC的能力和提供向下FRC的能力；

2)結合三者提供FRC的能力，針對實際系統運行情況對系統采用風電、光伏和儲能三種方式進行互補提供FRC，并建立兩階段經濟調度模型；

3)對未來24h的風電、光伏和負荷進行預測，將預測結果輸入日前機組組合模型，獲取常規機組的啟停機計劃和大致出力計劃；

4)將日前機組組合輸出結果輸入實時經濟調度過程，對風電、光伏和儲能三種方式互補提供FRC進行檢測及調整，當檢測其中一方無法提供FRC時，采用其他兩種方式進行FRC彌補；

兩階段經濟調度模型的流程為：

1)對未來24h的風電、光伏和負荷進行預測；

2)將步驟1)獲取的預測值輸入1h分辨率的上層日前機組組合，獲取常規機組的啟停機計劃和大致出力計劃；

3)下層實時經濟調度過程依據最新的15min級超短期預測值，滾動修正日前計劃遺留的偏差；

目標函數是最小化系統運行成本，由常規機組、風電、光伏和儲能的運行成本以及實時經濟調度過程的調整成本組成，即：

min F＝F_g+F_w+F_pv+F_es+F_re-dispatch

式中：F_g、F_w、F_pv、F_es分別表示日前調度過程中常規機組、風電、光伏和儲能的運行成本，其具體組成部分如下列式子：

式中：u_i,h表示機組i在h時刻的停機二進制變量，1表示停機；相比啟動過程，停機過程中的燃料消耗要小得多，所以將停機成本合并到啟動成本中考慮，SU_i為機組i的啟動成本；S表示總場景數，ρ_s表示場景S的概率；H表示日前過程的調度時段數，G表示常規機組集合，C_i(·)表示常規機組燃料費用函數，表示場景s下機組i在時刻h的輸出功率，表示常規機組i提供向上/下FRC的價格系數，表示常規機組i在場景s下h時刻提供的向上/下FRC，C_w/pv/es表示風電/光伏/儲能輸出功率的成本系數；π^w/pv/es,u、π^w/pv/es,d表示提供向上/下FRC的價格系數；表示在場景s下h時刻提供的向上/下FRC，為某場景s下機組i在時刻h的風電的實際出力，為某場景s下機組i在時刻h的光伏的實際出力。

2.根據權利要求1所述的一種考慮風光儲提供柔性爬坡容量的兩階段經濟調度方法，其特征在于，調度時間尺度設定為15min。

3.根據權利要求2所述的一種考慮風光儲提供柔性爬坡容量的兩階段經濟調度方法，其特征在于，風電、光伏提供向上FRC的能力和提供向下FRC能力的原理相同，某t時刻風電提供向上FRC的能力的表達式為：

式中：為場景s下風電場在時刻t提供的向上FRC，為場景s下風電場在時刻t+1的預測出力概率分布下α分位點，風電出力概率分布在置信水平為的下分位點處的風電出力，為風電的實際出力，R^w指風電場的最大爬坡速率；

某t時刻風電提供向下FRC的能力的表達式為：

式中：為風電場t時刻提供的向下FRC；為風電t時刻實際出力的下α分位點。

4.根據權利要求3所述的一種考慮風光儲提供柔性爬坡容量的兩階段經濟調度方法，其特征在于，某t時刻儲能提供向上FRC的能力的表達式為：

式中：為儲能提供的向上FRC，E為儲能的容量，η_dc為儲能的放電效率；

某t時刻儲能提供向下FRC的能力的表達式為：

式中：η_ch為儲能的充電效率，S_min、S_t,s、S_max分別為儲能的最小荷電狀態、場景s下t時刻的荷電狀態、最大荷電狀態。