[發明專利]一種兼容受端電網調峰需求的直流送端水電站優化調度方法

在審

• 申請號: 202010177499.9
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111353654A
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 原文林;盧璐;蘇承國;吳洋;周彬彬
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 鄭州亦鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 41188
• 代理人: 張夏謙

1.一種兼容受端電網調峰需求的直流送端水電站優化調度方法，其特征在于：對水電短期優化調度問題進行模型化構建得到數學模型，設置計算條件后，首先將目標函數線性化，對于非線性目標約束，在精度允許的前提下進行線性化處理，進而將原高度非凸的混合整數非線性規劃模型轉換為混合整數線性規劃模型，在此基礎上使用優化求解器對模型進行求解。

2.根據權利要求1所述的一種兼容受端電網調峰需求的直流送端水電站優化調度方法，其特征在于：將初始模型轉換為混合整數線性規劃模型的方法為：首先建立高壓直流送端水電站的短期優化調度模型，并以受端電網余荷峰谷差最小為模型的目標函數，以充分挖掘大功率水電站的跨區調峰能力，減輕受端電網的調峰壓力，提升受端電網清潔能源消納水平；在水力約束外，增加機組運行約束、水頭影響和高壓直流聯絡線輸電限制；針對模型中非線性的調峰目標函數、機組發電水頭、機組運行組合振動區、機組動力特性曲線以及高壓直流聯絡線的階梯化輸電曲線限制等非線性因素進行線性化處理；針對水輪機動力特性曲線非線性約束，構建三角形內部線性插值方法，將水輪機的動力特性曲線線性化；實現由原模型至標準混合整數線性規劃模型的轉換。

3.根據權利要求1所述的一種兼容受端電網調峰需求的直流送端水電站優化調度方法，其特征在于：目標函數的線性化處理包括如下步驟：

首先進行目標函數的構建，以各受端電網凈負荷峰谷差最小為目標，表示如下：

C′_g,t＝C_g,t-P_g,t (2)

式中：G為送端水電站送電電網總數；g為受端電網編號；T、t分別為調度周期和調度時段h；C_g,t、C′_g,t分別表示受端電網g在t時段的原始負荷和剩余負荷MW；P_g,t表示t時段水電站送到電網g的出力MW，即t時段直流聯絡線g的功率，可由式(3)得到；

式中，i為水電站內的機組編號，I_g為向受端電網g送電的機組的集合，P_i,t為機組i在t時段的出力MW；

進一步的，引入輔助變量和C′_g，使其滿足式(4)，從而使目標函數線性化以便與求解：

此時，式(1)變為：

式(5)中包含多個電網的調峰問題，屬多目標問題，采用權重法將其轉化為單目標調度問題，考慮到各電網負荷量級的差異，對電網剩余負荷進行歸一化處理；目標函數轉化為如下函數：

式中：為第g個電網的最大原始負荷MW；w_g為權重系數，本發明中采用等權重法，即w_g＝1/G；式(6)中項表示第g個電網歸一化后的負荷峰谷差，即峰谷差率，用來衡量電網調峰壓力大小。