[發明專利]一種燃氣輪機日內滾動機組組合優化方法

在審

• 申請號: 202010633574.8
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111884266A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 周亦洲;衛志農;孫國強;臧海祥
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/50;H02J3/00;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 施昊

本發明公開了一種燃氣輪機日內滾動機組組合優化方法，步驟：預測當前時段之后的可再生能源出力；建立并求解燃氣輪機日內滾動機組組合模型，獲得當前及之后時段燃氣輪機日內滾動機組組合決策和輸出功率；重復前述步驟，直至優化時段結束。本發明考慮日內調度對燃氣輪機機組組合決策的滾動調整，能充分發揮燃氣輪機的靈活性和對可再生能源波動的跟蹤能力，從而有效應對可再生能源劇烈波動的情況。

技術領域

本發明屬于電力系統調度領域，特別涉及了一種燃氣輪機機組組合優化方法。

背景技術

隨著社會的高速發展、經濟全球化和工業化進程加快，能源需求大幅上升。按照目前人類社會發展的能源需求，化石能源等非可再生能源將逐漸難以支撐人類社會的可持續發展。開發清潔能源逐步替代傳統化石能源成為了可取之道。近年來，可再生能源大量并網。根據美國能源信息管理局于2019年發布的International Energy Outlook預測，2020-2050年間，可再生能源發電增量將處于首位(每年平均增長率高達3.6％)，至2025年，可再生能源發電將取代燃煤發電成為首要發電能源。

然而，可再生能源出力的隨機性和間歇性給電力系統的安全穩定運行帶來巨大的挑戰。燃氣輪機作為一種快速響應機組，能很好地平抑可再生能源出力的波動。目前對燃氣輪機機組組合的研究普遍參照傳統燃煤機組，即考慮燃氣輪機日前機組組合調度。該調度策略在日前固定燃氣輪機的機組組合決策，并認為機組組合決策在日內保持不變。然而，燃氣輪機的靈活性遠大于傳統燃煤機組，在日內調度中固定燃氣輪機的機組組合決策將難以充分發揮燃氣輪機的靈活性和快速響應能力。隨著可再生能源滲透率的不斷提高，該策略已不足以應對可再生能源劇烈波動的情況。

發明內容

為了解決上述背景技術提出的技術問題，本發明提供了一種燃氣輪機日內滾動機組組合優化方法。

為了實現上述技術目的，本發明的技術方案為：

一種燃氣輪機日內滾動機組組合優化方法，包括以下步驟：

(1)預測當前時段之后的可再生能源出力；

(2)建立并求解燃氣輪機日內滾動機組組合模型，獲得當前及之后時段燃氣輪機日內滾動機組組合決策和輸出功率；

(3)重復步驟(1)-(2)，直至優化時段結束。

進一步地，在步驟(1)中，采用時間序列法、人工神經網絡或支持向量機預測c時段之后的可再生能源出力，c為當前時段。

進一步地，步驟(2)的具體過程如下：

(2-1)建立燃氣輪機日內滾動機組組合模型的目標函數：

上式中，分別為燃氣輪機e的啟動、停止、固定和單位發電成本；機組組合變量u_e,c、v_e,c、x_e,c分別表示當前時段燃氣輪機e是否啟動、停止、工作，是則置1，否則置0；為當前時段燃氣輪機e的輸出功率；機組組合變量u_e,t、v_e,t、x_e,t分別表示t時段燃氣輪機e是否啟動、停止、工作；為t時段燃氣輪機e的輸出功率；t為優化時段；

(2-2)建立燃氣輪機日內滾動機組組合模型的約束條件：

a)燃氣輪機約束：

x_e,t-x_e,t-1＝u_e,t-v_e,t

x_e,τ≥u_e,t

1-x_e,τ≥v_e,t