[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

本發明公開了一種交直流互聯電網兩階段隨機優化調度方法，包括：通過H?P濾波分解方法將送端電網風電、負荷、直流功率綜合曲線分解為趨勢分量和波動分量兩部分，引入儲能平抑懲罰，在滿足儲能運行約束條件下平抑波動分量；比較實時運行的儲能平抑結果與日前運行的儲能平抑結果，若實時平抑結果與日前平抑結果存在偏差，則進行懲罰，以降低波動分量不確定性的影響；合理地安排無功設備的計劃值，為直流功率的實時調整留出裕度，保證直流功率的實時調整不再引起無功設備計劃值的改變，提升系統安全性。

技術領域

本發明屬于電力系統運行與調度領域，涉及一種計及儲能平抑波動的交直流互聯電網兩階段隨機優化調度方法。

背景技術

當前，我國正在大力發展以風電為代表的新能源。然而規模化的風電基地大多位于西北內陸地區，當地負荷水平較低，難以就地進行消納，因此通過高壓直流輸電實現風電的跨區外送成為了促進風電消納的重要方式。

由于風電、負荷均具有波動性、不確定性等特點，為了應對這些特點，不得不頻繁地調節火電機組的出力，并且預留充足的上調、下調備用容量，為日前調度計劃的制定帶來了很大的壓力。儲能具有快速充放電的能力，同時隨著科學技術的發展，儲能的容量將會越來越大，建設成本會越來越低，如何充分發揮儲能快速的充放電能力，配合火電機組進行波動的調節，降低火電機組的調節壓力，提升系統運行經濟性具有重要意義。另外，如何在日前計劃制定過程中充分地衡量風電、負荷在實時運行中的不確定性，保證日前計劃在實時運行中的可行性和經濟性也是十分關鍵的。

直流功率的靈活調節是提升風電跨區消納能力、增強系統經濟性的重要方式。由于源荷的不確定性，實時運行中的直流功率會在日前計劃值的基礎上進行調節，從而導致無功設備(交流濾波器、換流變壓器)的取值也會在日前計劃的基礎上再次調整，不利于系統的安全經濟運行。當前文獻關于直流無功設備的研究不多見，且相關的研究均僅從日前計劃的角度出發，沒有考慮到實時運行的不確定性，從而使得直流日前計劃難以應對實時源荷的不確定性。

因此，為了解決上述問題，有必要建立一種計及儲能平抑波動的交直流互聯電網兩階段隨機優化調度方法，通過儲能快速的充放電能力實現功率波動的平抑，降低火電機組的調節壓力；同時在制定日前計劃的同時充分衡量實時運行的不確定性，合理地安排無功設備的取值，并為直流功率的實時調整留出裕度，保證無功設備的動作滿足安全經濟運行的要求。

發明目的

本發明的目的在于針對規模化風電的直流跨區輸送，建立考慮源荷不確定性的交直流互聯電網兩階段隨機優化模型，通過儲能平抑送端電網綜合負荷的波動，并考慮儲能在日前和實時兩階段的協調，同時合理地安排日前無功設備的取值，為直流功率的實時調整留出裕度，保證無功設備的動作滿足安全經濟運行的要求。

首先，由于風電出力的波動性，同時加上負荷的波動以及直流功率的調節，為送端系統火電機組的調節帶來了很大的壓力。本發明提出了一種儲能平抑功率波動的方法，基于H-P濾波分解方法將送端電網風電、負荷、直流功率綜合曲線分解為趨勢分量和波動分量，并通過儲能平抑波動分量，充分發揮儲能的快速充放電能力。

其次，由于源荷的不確定性以及直流功率的實時調整，導致波動分量也具有不確定性。本發明考慮儲能在日前和實時兩階段的協調，盡可能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對火電機組的影響。

再次，由于源荷的不確定性會使得直流功率實時調節，引起無功設備的再次調整，不利于系統運行的經濟安全性。本發明考慮了無功設備在兩階段的協調，在制定日前計劃的同時充分衡量實時運行的不確定性，合理地安排無功設備的取值，保證直流功率的實時調整不再改變無功設備的取值，使得無功設備的動作滿足安全經濟運行的要求。

發明內容

為實現上述目的，本發明提供了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：