[發明專利]一種交直流互聯電網兩階段隨機優化調度方法

在審

• 申請號: 202010325392.4
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111404192A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 張海波;申杰
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/38;H02J3/46;H02J3/24;H02J3/28;H02J3/00;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

1.一種交直流互聯電網兩階段隨機優化調度方法，包括以下步驟：

步驟S1：基于H-P濾波分解方法，建立H-P濾波分解約束，將送端電網風電、負荷、直流功率綜合曲線分解為趨勢分量和波動分量，在滿足儲能運行約束的條件下通過儲能對波動分量進行平抑；

步驟S2：基于風電、負荷的日前預測曲線，建立第一階段的優化模型，該第一階段的優化模型以日前發電調度成本以及儲能平抑懲罰最小為目標函數，約束條件包括發電調度約束、直流系統約束以及儲能平抑約束；

步驟S3：基于風電、負荷的實時場景，建立第二階段的優化模型，該第二階段的優化模型以實時調度調節期望成本以及儲能平抑偏差期望懲罰最小為目標函數，約束條件包括各實時場景下發電調度約束、直流系統約束以及儲能平抑約束，第二階段的優化模型中實時場景的無功設備取值需與日前值保持一致。

2.根據權利要求1所述的一種交直流互聯電網兩階段隨機優化調度方法，其特征在于，

在所述第一階段的優化模型中，所述儲能平抑懲罰最小能夠保證儲能實現波動分量的平抑；

在所述第二階段的優化模型中，所述儲能平抑偏差期望懲罰能夠保證儲能在實時的平抑效果接近日前的平抑效果，降低波動分量不確定性的影響。

3.根據權利要求1所述的一種交直流互聯電網兩階段隨機優化調度方法，其特征在于，在步驟S3中所述的第二階段中，獲取實時場景的過程包括三步：

首先，通過自回歸滑動平均法模擬生成大量的風電、負荷實時場景；

接著，通過K均值聚類分析對所模擬生成的風電、負荷實時場景進行削減；

最后，將所削減后的風電、負荷實時場景進行隨機組合。

4.根據權利要求1所述的一種交直流互聯電網兩階段隨機優化調度方法，其特征在于，所述第一階段優化模型、第二階段優化模型可以等效成單階段的確定性模型，直接進行優化求解。

5.根據權利要求1所述的一種交直流互聯電網兩階段隨機優化調度方法，其特征在于，步驟S1進一步包括以下子步驟：

步驟S11：基于H-P濾波分解建立H-P分解約束，實現送端系統風電、負荷、直流功率的分解；

所述H-P分解約束表達為如式(4)-(6)所示：

P^LC＝(λF+I)^-1P^LY (5)

P^LV＝P^LY-P^LC (6)

式中：為送端系統綜合負荷時間矢量；P_t^LY為t時段綜合負荷；為送端系統綜合負荷趨勢分量時間矢量；P_t^LC為t時段綜合負荷趨勢分量；為送端系統綜合負荷波動分量時間矢量；P_t^LV為t時段綜合負荷波動分量；為節點i的有功負荷；為換流站m的直流功率；為風電場w的有功出力；分別為送端系統負荷、直流節點、風電場的集合；F為H-P濾波分解的系數矩陣；λ為波動因子，其取值越大波動分量越大；

步驟S12：建立儲能運行約束條件，實現儲能對波動分量的平抑，所述儲能運行約束條件表達為如式(7)-(13)所示：

E_kmin≤E_kt≤E_kmax (9)

E_k1＝E_kT (12)

式中：為t時段儲能平抑差值，代表儲能平抑波動分量的效果；分別為儲能k的充電、放電功率；分別為儲能k的最大、最小充放電速率；為送端系統儲能的集合；η_d、η_c分別為儲能的放電、充電效率；E_kt為儲能k在t時段的電量；E_kmax、E_kmin分別為儲能k最大、最小電量限制；分別為儲能k的放電、充電標識。