[發明專利]一種含傳輸阻塞機會約束的隨機經濟調度方法

在審

• 申請號: 201910392080.2
• 申請日: 2019-05-13
• 公開（公告）號: CN111934309A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 唐程輝;張凡;薛松;馬莉;胡源;梁才;廖建輝;楊素;曲昊源;張曉萱;宋海旭;張笑峰;李景;徐楊;宋海云;范孟華;陳珂寧;林曉斌;高國偉;武澤辰;趙錚;馮昕欣;李維;李睿;李曉冬
• 申請（專利權）人: 國網能源研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 北京八月瓜知識產權代理有限公司 11543
• 代理人: 馬東瑞

本發明涉及一種含傳輸阻塞聯合機會約束的隨機經濟調度方法，包括以下步驟：初始化電力系統的發電機組參數、線路參數和風電功率場景；建立電力系統經濟調度模型，將電力系統經濟調度模型轉化為混合整數線性規劃模型；求解混合整數線性規劃模型，確定并輸出常規機組的調度結果。本發明通過聯合機會約束考慮風電功率隨機性對線路傳輸阻塞約束的影響，相比于傳統考慮線路傳輸阻塞的機會約束方法，能夠更加有利于系統運行人員合理選擇置信水平。

技術領域

本發明涉及電力系統中運行與控制的技術領域，具體地說是一種含傳輸阻塞聯合機會約束的隨機經濟調度方法。

背景技術

風電等可再生能源已成為現代電力系統的重要組成部分。由于風電的隨機性(不確定性)，系統運營商需要考慮風電隨機性對系統備用和輸電阻塞的影響。

然而，當前大多數研究僅在處理系統備用約束時考慮風電的隨機性，在處理輸電阻塞約束只考慮風電功率的預測值或者調度值。為考慮風電在輸電阻塞中導致的隨機性，基于機會約束處理隨機性的方法被廣泛采用。在此方面的大多數研究中，通常考慮了每條傳輸線路上對應置信水平的機會約束。然而，不同輸電線路上的風電功率隨機性通常具有很強的相關性，因此對于單獨的機會約束留取策略而言，其意義有限。相比之下，考慮所有輸電線路的輸電阻塞模型的聯合機會具有更加現實的意義，且易于在系統運行中使用。

另一方面，由于機會約束模型求解過程較為復雜，很多研究使用諸如高斯分布假設之類的強假設將機會約束轉換為易于求解的形式。當前，關注基于聯合機會約束策略的輸電阻塞模型的電力系統經濟調度研究較少。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種含傳輸阻塞聯合機會約束的隨機經濟調度方法，基于所有傳輸線路阻塞的聯合機會約束來考慮風電在輸電線路阻塞的隨機性，并且提出采用Big-M方法將模型轉換為可以通過現有商業求解器解決的混合整數線性規劃(MILP)形式。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：

一種含傳輸阻塞聯合機會約束的隨機經濟調度方法，包括以下步驟：

步驟1：初始化電力系統的發電機組參數、線路參數和風電功率場景；

步驟2：建立電力系統經濟調度模型，將電力系統經濟調度模型轉化為混合整數線性規劃模型；

步驟3：求解混合整數線性規劃模型，確定并輸出常規機組的調度結果。

所述發電機組參數包括出力上下限、燃料成本系數、備用成本系數、最大向上和向下爬坡功率和最大向上和向下備用能力。

所述線路參數包括拓撲結構、最大傳輸容量和直流潮流分配系數。

所述風電功率場景為一定數量的風電功率曲線及其對應的概率，每一條風電功率曲線包含所有調度周期的風電出力；風電功率場景為基于風電功率歷史數據，利用數學采樣技術得到。

所述電力系統經濟調度模型由經濟調度目標函數以及經濟調度約束條件組成；

其中，經濟調度目標函數由第一階段系統常規機組的總成本以及第二階段風電功率隨機性成本組成；

經濟調度約束條件由第一階段系統常規機組的總成本的約束條件和第二階段風電功率隨機性成本的約束條件組成。

所述經濟調度目標函數為：

其中：f為系統總成本；f_c為系統常規機組的總成本，p_i,t為常規機組i在調度時間t的調度功率，r_u,i,t和r_d,i,t分別為常規機組i在調度時間t的向上和向下備用功率；f_u為在第二階段對應的所有由風電隨機性引起的系統隨機性成本，是調度時間t的風電出力隨機變量；