[發明專利]考慮輸電計劃彈性的大規模風電接入電網多目標優化方法

在審

• 申請號: 201910759861.0
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN110739718A
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 郇悅;劉文穎;汪寧渤;張雨薇;夏鵬;王方雨;李宛齊;周強;張堯翔;陳釗;許春蕾;聶雅楠;冉忠;丁坤;胡陽;朱麗萍;陳鑫鑫;李瀟
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;國網甘肅省電力公司電力科學研究院;國網甘肅省電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/00
• 代理公司: 11212 北京輕創知識產權代理有限公司
• 代理人: 胡智勇

1.考慮輸電計劃彈性的大規模風電接入電網多目標優化方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

S1：模型建立；在中長期時間尺度下，考慮輸電計劃彈性空間約束和其它約束條件，以風電外送量最大和系統運行成本最小為目標函數，建立大規模風電接入電網的多目標優化模型；

S2：模型處理；對于目標在量綱、數量級上不同的問題，對目標函數進行隸屬度函數處理，將其等效為對優化結果的滿意度，將多目標優化問題轉化為以滿意度最大為目標的單目標問題；

S3：模型求解；采用改進粒子群算法對模型進行求解，得到風電機組和各火電機組在各個時間段的有功出力以及風電最大外送量，在中長期時間尺度下實現考慮輸電計劃彈性空間的大規模風電接入電網多目標優化。

2.根據權利要求1所述的考慮輸電計劃彈性的大規模風電接入電網多目標優化方法，其特征在于，所述S1包括以下步驟：

S101：輸入原始數據，包括風電預測出力、系統正負旋轉備用需求、常規機組有功輸出上下限、爬坡速率上下限、發電機成本系數；

S102：建立風電外送量最大和系統運行成本最小的目標函數；

S103：考慮中長期輸電計劃彈性空間，建立中長期輸電計劃彈性空間和其他約束條件。

3.根據權利要求1所述的考慮輸電計劃彈性的大規模風電接入電網多目標優化方法，其特征在于，所述S1包括建立大規模風電接入電網的多目標模型，具體為：

(1)目標函數

1)風電外送量最大：

2)系統總運行成本最小：

式中，T為調度期間的時段數；為風電場i在時段t的有功出力；為常規機組j在時段t的有功出力；ΔT是中長期計劃編制中一個優化時段對應的小時數，月度計劃編制取1h；N_W為風電場個數；N_G為常規機組個數；為常規機組j在時段t的發電成本報價，a_j、b_j、c_j為常規機組j的成本特性參數；E_W為調度期間內風電消納量；F_com為系統總運行成本。

(2)約束條件

1)功率平衡約束：

2)旋轉備用約束：風電的隨機性導致風電預測存在一定的誤差，為了避免風電出力預測誤差對系統的優化運行造成不利影響，通過增加正、負備用容量來應對大規模風電出力的波動；

3)風電出力約束：

4)常規電源運行約束：

5)最小啟停時間約束：

6)爬坡速度約束：

7)中長期輸電計劃彈性空間約束：

式中，為t時段系統原有的有功負荷；為t時段輸電計劃外送功率；為常規機組j在t時段的啟停狀態變量，表示常規機組處于開機狀態，表示常規機組處于停機狀態；和分別為常規機組j在t時段的最大可用出力和最小可用出力；和分別為t時段應對負荷預測誤差所需的正負旋轉備用；和分別為t時段應對風電功率所需的正負旋轉備用；為風電場i在t時段有功預測出力；P_Gj,max和P_Gj,min分別為常規機組j的輸出功率上下限；和分別為常規機組j在t時段的開機持續時間和停機持續時間；和分別為常規機組j的最小運行時間和最小停機時間；為常規機組j在t-1時段的出力；P_Gj,up和P_Gj,down分別為常規機組j的上升出力限制和下降出力限制；分別為t時段輸電計劃外送功率的最大值、最小值。