[發(fā)明專利]考慮機(jī)組組合和隨機(jī)風(fēng)能出力的電—?dú)怦詈舷到y(tǒng)優(yōu)化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011145526.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN112434841A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫宏斌;周濟(jì);李晨;張勇;劉海舟;王鑫明;時(shí)珉;王大海;曹磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)河北省電力有限公司;清華大學(xué);國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 北京知聯(lián)天下知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張陸軍

1.考慮機(jī)組組合和隨機(jī)風(fēng)能出力的電—?dú)怦詈舷到y(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，包括：

生成隨機(jī)風(fēng)速場(chǎng)景；

建立單風(fēng)機(jī)出力場(chǎng)景模型；

多場(chǎng)景聯(lián)合求解，

其中，

所述建立單風(fēng)機(jī)出力場(chǎng)景模型包括三方面的約束：電力系統(tǒng)約束，天然氣系統(tǒng)約束，能量轉(zhuǎn)換設(shè)備約束，

所述電力系統(tǒng)約束包括：機(jī)組出力約束、機(jī)組爬坡約束、旋轉(zhuǎn)備用約束，機(jī)組啟停約束，電力節(jié)點(diǎn)平衡方程，電力潮流方程；

所述天然氣系統(tǒng)約束包括：氣井出力約束、儲(chǔ)能約束、壓縮機(jī)工況約束、管道質(zhì)量方程、管道流量方程；

所述能量轉(zhuǎn)換設(shè)備約束包括：天然氣節(jié)點(diǎn)平衡方程、初末總管存約束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮機(jī)組組合和隨機(jī)風(fēng)能出力的電—?dú)怦詈舷到y(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，

所述生成隨機(jī)風(fēng)速場(chǎng)景包括：

通過自回歸移動(dòng)平均模型生成風(fēng)速誤差曲線，所述風(fēng)速誤差曲線中每一時(shí)刻的誤差由前一時(shí)刻的誤差累積而成，同時(shí)引入隨機(jī)誤差擾動(dòng)，隨機(jī)重復(fù)生成預(yù)定數(shù)目的風(fēng)速誤差曲線；

使用k-均值聚類方法對(duì)所述預(yù)定數(shù)目的風(fēng)速誤差曲線進(jìn)行場(chǎng)景削減，即給定一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)集合和預(yù)設(shè)的聚類數(shù)目k，采用k-均值聚類方法根據(jù)距離函數(shù)反復(fù)把所述預(yù)定數(shù)目的風(fēng)速誤差曲線分入k個(gè)聚類中；

將經(jīng)過場(chǎng)景削減得到的風(fēng)速誤差曲線加上風(fēng)速基準(zhǔn)值，得到最終風(fēng)速曲線。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的考慮機(jī)組組合和隨機(jī)風(fēng)能出力的電—?dú)怦詈舷到y(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，

根據(jù)風(fēng)速—風(fēng)機(jī)出力關(guān)系曲線計(jì)算得到風(fēng)機(jī)出力。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的考慮機(jī)組組合和隨機(jī)風(fēng)能出力的電—?dú)怦詈舷到y(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，

對(duì)于電—?dú)怦詈舷到y(tǒng)中任一組機(jī)組u，

所述機(jī)組出力約束為：

其中，P_u^P分別為所述機(jī)組u的出力最大、最小值；c_ut為機(jī)組組合，是預(yù)定的決策變量；t代表當(dāng)前所處時(shí)刻或者說當(dāng)前計(jì)算時(shí)刻；pp_ut為所述機(jī)組u在時(shí)刻t的出力；分別為所述機(jī)組u在t時(shí)刻的上、下爬坡值；

所述機(jī)組爬坡約束包括上爬坡約束和下爬坡約束，

所述上爬坡約束為：

所述下爬坡約束為：

其中，RU_u，RD_u分別為所述機(jī)組u上、下爬坡的最大允許值，pp_u,t-1為機(jī)組u在時(shí)刻t-1的出力，時(shí)刻t-1為時(shí)刻t的前一計(jì)算時(shí)刻；

所述旋轉(zhuǎn)備用約束為：

其中，U代表所有機(jī)組u的集合；R_t^P分別為所述機(jī)組u的上、下旋轉(zhuǎn)備用的最小允許值，

所述機(jī)組啟停約束為：

其中，y_ut，z_ut分別為所述機(jī)組u在t時(shí)刻的啟停變量，

所述電力節(jié)點(diǎn)平衡方程為：

其中，k和l分別為所研究的電力傳輸線的首末節(jié)點(diǎn)，用k～l來指代所述電力傳輸線；fp_kl,t為所述電力傳輸線k～l在t時(shí)刻的潮流；l∈b(k)代表與所述節(jié)點(diǎn)k通過所述電力傳輸線k～l直接相鄰的所有節(jié)點(diǎn)；u∈k代表位于所述節(jié)點(diǎn)k處的所有機(jī)組；wf為風(fēng)機(jī)，若節(jié)點(diǎn)k處存在風(fēng)機(jī)，wf∈k為在所述節(jié)點(diǎn)k處的所有風(fēng)機(jī)；pp_wf,t為所述風(fēng)機(jī)wf在時(shí)刻t的出力大小；np_kt為所述節(jié)點(diǎn)k在t時(shí)刻的切負(fù)荷大小；為所述節(jié)點(diǎn)k在時(shí)刻t的負(fù)荷大小，

所述電力潮流方程為：

其中，為電力傳輸線k～l的最大允許潮流值；θ_kt和θ_lt為所述節(jié)點(diǎn)k和節(jié)點(diǎn)l在時(shí)刻t的電壓相角；X_kl為所述電力傳輸線k～l的直流電抗。