[發明專利]一種風電接入系統的場景解耦動態經濟調度模型求解方法

有效

• 申請號: 201811025211.5
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN109193756B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 謝敏;程培軍;胡昕彤;韋薇;張悅;劉明波
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 裴磊磊

1.一種風電接入系統的場景解耦動態經濟調度模型求解方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1、基于場景法建立考慮風電接入系統的動態經濟調度模型；

S2、在MCO方法計算結構的基礎上建立動態最優松弛優化模型，根據系統級與各誤差場景級決策變量間的耦合關系求取最優松弛變量；

S3、基于MCO的核心思想建立基于動態最優松弛的高維場景解耦動態經濟調度模型，將原模型按照誤差場景進行解耦，得到電力系統動態經濟調度的高維場景解耦模型；

S4、對步驟S3所建模型進行迭代求解，直至系統級目標函數值達到收斂條件。

2.根據權利要求1所述的一種風電接入系統的場景解耦動態經濟調度模型求解方法，其特征在于，步驟S2中所述動態最優松弛優化模型如下：

目標函數：

約束條件：

其中λ表示松弛變量；N表示系統級決策變量的個數；表示第j個系統級決策變量；S表示誤差場景的個數；表示第s個誤差場景求得的最優解；G(·)表示系統級約束條件和系統級與各誤差場景間的耦合約束的集合；根據系統級一致性約束的幾何意義，其代表以為球心，為半徑的高維空間中的超球體，此時一致性約束表示S個超球體的相交空間，即代表系統級決策變量的可行域是系統級決策變量除了一致性約束外還需滿足的其他所有約束條件構成的可行域以及上述超球體相交空間的交集；此外，由于在系統級一致性約束中的松弛變量是同一個值，因此當以為球心，為半徑的超球體的交集為一點時，該點一定是各誤差場景最優解所構成的高維空間幾何體的形心；由此，只需要在系統級和系統級與各誤差場景間的耦合約束所構成的可行域內找到一點，使其到達各誤差場景最優解所構成的高維空間幾何體的形心的平方歐式距離最大，其值便是使得系統級存在可行域，且該可行域滿足系統級與各誤差場景級間的耦合關系的最優松弛變量。

3.根據權利要求2所述的一種風電接入系統的場景解耦動態經濟調度模型求解方法，其特征在于，步驟S3中建立的電力系統動態經濟調度的高維場景解耦模型如下：

1)系統級優化模型

目標：

約束條件：

功率平衡約束：

旋轉備用約束：

機組出力約束：P_Gi,min≤P_Gi(t)≤P_Gi,max (6)

機組爬坡約束：

線路的有功潮流約束：

系統級一致性約束：

其中，F、F₁、F₂分別代表系統的總運行成本、煤耗成本以及污染氣體排放成本；T、N分別代表調度周期和常規機組數量；A_2,i、A_1,i、A_0,i代表常規機組i的煤耗成本系數，B_2,i、B_1,i、B_0,i代表常規機組i的污染氣體排放系數，C_p代表常規機組排放污染氣體的處理單價；P_Gi(t)代表常規機組i第t時段的有功功率；N_w表示風電機組的個數；P_Wj(t)表示風電機組j第t時段的有功功率；α表示負荷預測偏差的百分值；P_Load(t)表示時段t的系統總負荷；P_Gi,max、P_Gi,min分別代表常規機組i出力的最大和最小值；r_ui、r_di分別表示常規機組i出力向上和向下的爬坡率；P_mn(t)表示節點m到節點n的傳輸線路在第t時段的有功功率；P_mn表示節點m到節點n的傳輸線路的有功功率上限；J_S表示系統級中第S個誤差場景的一致性約束；表示第S個誤差場景優化模型求得的最優解；λ^*表示動態最優松弛優化模型求出的最優松弛變量；

2)風電接入系統動態經濟調度的動態最優松弛優化模型

目標函數：

約束條件不僅需要滿足如式(5)-(9)所示的系統及機組約束條件，還需要滿足場景功率轉移約束：

其中代表在求解最優松弛變量時，滿足系統級優化問題的系統和機組約束以及系統級決策變量與各誤差場景決策變量間的場景功率轉移約束的決策變量，通過松弛變量優化問題求出的最優解，表示在滿足系統級與各誤差場景級耦合關系的情況下，找到最合適松弛變量的理想點，且這個理想點需要在系統級(4)-(8)所示的可行域內；ΔP_Gi(i,t)表示常規機組i第t時段的場景間功率轉移率；

3)誤差場景級優化模型

目標函數：

其約束條件需要滿足如式(4)-(8)所示的系統及機組約束條件；其中，f_s代表誤差場景S的目標函數；表示系統級的最優解。