[發明專利]小水電虛擬電廠的多時間尺度優化調度方法

有效

• 申請號: 202010193875.3
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111342500B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 伍仰金;吳雄;鄭傳良;劉善春;洪云飛;陳琪;陳崢;葉家瑋;李苗;王超君;吳智輝;鄭濤;涂承謙
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司寧德供電公司;國網福建省電力有限公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/24;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳明鑫;蔡學俊

1.一種小水電虛擬電廠的多時間尺度優化調度方法，其特征在于，包括日前優化調度、日內滾動優化調度和日內實時優化調度，具體包括以下步驟：

步驟S1:日前優化調度，基于日前風電機組出力預測，構建虛擬電廠的日前總計劃出力；

步驟S2:日內滾動優化調度,基于日前出力計劃和短期風電機組出力預測，通過滾動優化的形式和利用實時數據修正發電計劃；

步驟S3:日內實時優化調度,以超短期負荷預測為基礎，減小實時調度計劃出力和滾動計劃出力的偏差，最終得到實際的實時出力；

步驟S4:根據日前優化調度、日內滾動優化調度和日內實時優化調度，并基于日前優化調度電網中風電功率變化的實際情況，實現對電網風電功率波動進行優化調控；

所述日前優化調度具體為：

(1)系統功率平衡方程

小水電虛擬電廠系統的功率平衡方程如下：

式中，為可調控水電廠i在t時刻的出力值；為日常出力水電廠i在t時刻的出力值；為風電場i在t時刻的出力值；N^W為總的風電場個數；P_Load,t為在t時刻的負荷值；P_Loss,t為第t時刻的網損；

(2)小水電有功出力約束

式中，和分別是水電機組i在t時刻的最小和最大出力；

(3)風電場出力約束

式中，為日前風電預測出力；

(4)小水電爬坡/滑坡約束

設定水電機組在1小時內有功功率變化不能超過σ，水電機組爬坡與降坡功率變化率計算公式如下所示

式中，σ₁和σ₂表示水電機組i的滑坡率和爬坡率，T₆₀取1小時；

(5)水量平衡約束

式中，分別為t時刻和t+1時刻水庫i的庫容；分別為電廠的入庫流量和出庫流量；

(6)水電廠流量上下限約束

式中，和分別為水電廠i在調度期內要求的最小和最大過機水量；

(7)水庫庫容約束

式中，分別表示水庫i在調度期內要求的最小和最大庫容；最小庫容取死水位庫容，最大庫容取正常蓄水位庫容；

(8)節點電壓約束

V_i,min≤V_i,t≤V_i,max

式中,V_i,min、V_i,max分別表示節點i在t時刻電壓幅值最小和最大值；

(9)支路潮流上下限約束

-P_ji,max≤P_ij,t≤P_ij,max

式中，P_ij,t為t時刻ij支路的傳輸功率；P_ij,max為ij支路正向最大傳輸功率；P_ji,max為ij支路反向最大傳輸功率。

2.根據權利要求1所述的小水電虛擬電廠的多時間尺度優化調度方法，其特征在于，所述日內滾動優化調度，以日前出力計劃和短期風電機組出力預測為基礎，以虛擬電廠小水電的總出力與日前計劃量的偏差最小作為目標函數，通過滾動優化的形式和利用實時數據修正發電計劃，減小實際出力與計劃出力的偏差，具體如下：

(1)系統功率平衡方程

式中，為虛擬電廠在時段i的滾動計劃出力；為風電廠在時段i的滾動計劃出力；

(2)風電場出力約束

式中，為風電功率在時段i的短期預測值；

(3)水電廠出力約束

式中，P_H-min和P_H-max分別為水電廠在時段i的最小和最大出力值；

(4)水電廠爬坡/滑坡約束

設定水電廠在1小時內有功功率變化不超過σ，水電機組爬坡與降坡功率變化率計算公式如下所示

式中，σ₁和σ₂分別表示滑坡率和爬坡率，T取1h。