[發(fā)明專利]一種含抽水蓄能機(jī)組間相互約束的日前優(yōu)化調(diào)度方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011262989.5
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112436560B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫丙新;田樹平;何江;劉連德;李凱強(qiáng);郭佳偉
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古呼和浩特抽水蓄能發(fā)電有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/00;H02J3/28;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)發(fā)電調(diào)度領(lǐng)域，具體涉及一種含抽水蓄能機(jī)組間相互約束的日前優(yōu)化調(diào)度方法。該方法首先獲取日前優(yōu)化調(diào)度的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及各機(jī)組次日分段電能量信息；建立由目標(biāo)函數(shù)和約束條件構(gòu)成的包含抽水蓄能機(jī)組間相互約束的日前優(yōu)化調(diào)度模型；對該模型求解，形成最終的日前優(yōu)化調(diào)度方案。本發(fā)明在構(gòu)建包含抽水蓄能機(jī)組的日前優(yōu)化調(diào)度模型時，進(jìn)一步引入抽水蓄能機(jī)組間的相互約束，其既可以保證其電站的工作狀態(tài)唯一，又避免優(yōu)化結(jié)果中出現(xiàn)既有抽水機(jī)組在運(yùn)行同時又有發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行的困境，具有重要的現(xiàn)實意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)發(fā)電調(diào)度領(lǐng)域，具體涉及一種含抽水蓄能機(jī)組間相互約束的日前優(yōu)化調(diào)度方法。

背景技術(shù)

抽水蓄能電站具有雙倍的調(diào)峰和快速響應(yīng)負(fù)荷變化的特點(diǎn)，配合新能源機(jī)組發(fā)電協(xié)調(diào)運(yùn)行，形成規(guī)模性的優(yōu)化調(diào)度方案，可以提高新能源的消納能力，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。目前新能源消納的解決方案主要是以市場主體簽訂的中長期合同電量為主，但中長期時間尺度跨度大與實時運(yùn)行差別較大，優(yōu)化效果并不理想。在此基礎(chǔ)上引入日前電力市場，以中長期合同交易電量為基態(tài)，進(jìn)一步優(yōu)化，更符合實時運(yùn)行情況，對資源更合理配置。

現(xiàn)階段對于抽水蓄能電站參與系統(tǒng)日前優(yōu)化調(diào)度的研究，主要以抽水蓄能電站整體來展開論述，約束條件中僅設(shè)置電站抽水和發(fā)電狀態(tài)不能同時存在，在優(yōu)化結(jié)果中呈現(xiàn)的是電站的整體出力和整體狀態(tài)。然而實際情況中，一個抽水蓄能電站一般有多臺機(jī)組，如果僅對電站整體狀態(tài)進(jìn)行約束，在優(yōu)化結(jié)果中可能出現(xiàn)既存在機(jī)組在抽水又有機(jī)組在發(fā)電的情況，各個機(jī)組之間不存在相互的約束關(guān)系，這有悖于現(xiàn)實情況，無法得到合理的優(yōu)化調(diào)度結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，提出一種含抽水蓄能機(jī)組間相互約束的日前優(yōu)化調(diào)度方法。本發(fā)明考慮以系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定約束和抽水蓄能電站相關(guān)約束之外，對機(jī)組之間的相互約束進(jìn)行考慮，從而保證不存在機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)相悖的情況，使得對包含抽水蓄能電站的優(yōu)化提高電網(wǎng)對新能源的消納能力，具有更現(xiàn)實的意義。

本發(fā)明提出一種含抽水蓄能機(jī)組間相互約束的日前優(yōu)化調(diào)度方法，包括以下步驟：

1)獲取日前優(yōu)化調(diào)度的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，具體步驟如下：

1-1)按照15分鐘間隔將全天分為96個時間段，獲取次日系統(tǒng)各時段的用電計劃值L_in,t，獲取次日系統(tǒng)各時段的外送電計劃值L_out,t，其中，t代表時段；

1-2)記火電機(jī)組數(shù)為N，獲取各火電機(jī)組次日最大發(fā)電能力P_i^max、最小發(fā)電能力P_i^min；

1-3)記新能源場站數(shù)為M，獲取各新能源場站次日各時段的發(fā)電出力預(yù)測值

1-4)記抽水蓄能機(jī)組數(shù)為K，獲取各抽水蓄能機(jī)組的額定的抽水功率最大發(fā)電功率

1-5)獲取次日各時段系統(tǒng)的正備用容量要求負(fù)備用容量要求

2)獲取各機(jī)組次日分段電能量信息，包括：火電機(jī)組i在次日時段t的發(fā)電的電能量價格C_i,t(P_i,t)、新能源場站i在次日時段t的發(fā)電的電能量價格C_i,t(F_i,t)、抽水蓄能機(jī)組i在次日時段t的發(fā)電的電能量價格C_g,i,t(P_g,i,t)；

3)建立包含抽水蓄能機(jī)組間相互約束的日前優(yōu)化調(diào)度模型，該模型由目標(biāo)函數(shù)和約束條件組成；具體步驟如下：

3-1)確定模型的目標(biāo)函數(shù)，表達(dá)式如下：