[發明專利]一種量化廣域可控資源日內靈活安全裕度的方法

有效

• 申請號: 202011282156.5
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112491093B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 李文博;張世棟;張林利;劉洋;王峰;黃敏;劉合金;蘇國強;李帥;張鵬平;由新紅;艾芊;孫子茹
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/00;H02J3/26;H02J3/24;H02J3/32
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

1.一種量化廣域可控資源日內靈活安全裕度的方法，其特征在于，包括如下步驟：

a)對電力系統中所有典型廣域可控資源的特性進行整理，得到第i臺AGC機組在t時刻能夠提供的上調靈活性容量和下調靈活性t時刻風電可以提供的下調靈活性容量第i臺蓄電池作為可調資源能夠提供的上調靈活性容量和下調靈活性以及用戶負荷側需求響應能力E_load(t)；步驟a)包括如下步驟：

a-1)根據第i臺AGC機組在t時刻的向上爬坡速率RU_i、向下爬坡速率RD_i以及有效調度時間利用公式計算上調靈活性容量通過公式計算下調靈活性式中P_i^max為第i臺AGC機組的最大發出功率，P_i^min為第i臺AGC機組的最小發出功率，P_i,t為i臺AGC機組在t時刻實際發出功率；

a-2)利用魯棒優化算法建立可再生能源不確定區間，利用公式計算得到風電實際最大出力式中為風電預測出力值，為風電預測誤差的上限值，為風電預測誤差的下限值，x_w為風電預測誤差波動因子，-1≤x_w≤1；

a-3)根據a-2)得到的風電實際最大出力在保證風電機組正常保持運行狀態最低功率的基礎上，利用公式計算得到下調靈活性容量

a-4)通過公式計算得到上調靈活性容量通過公式計算得到下調靈活性式中P_ban為系統理想情況下的穩定平衡功率標準值，P_t為監測系統在t時刻實時變化的功率值，η_in為儲能系統的充電效率，η_out為儲能系統的放電效率，SOC_i(t)為第i臺蓄電池在t時刻的荷電狀態值，T為時間；

a-5)通過公式E_load(t)＝ΔP_lcut+ΔP_ltrans計算得到用戶符合側需求響應能力E_load(t)，式中ΔP_lcut為系統中柔性負荷的負荷削減量，ΔP_ltrans為系統中柔性負荷的負荷轉移量；

a-6)利用標準閔可夫斯基和算法對以及E_load(t)進行聚合；

b)將日內優化調度模型出力為分階段兩步魯棒優化模型，第一階段在日前優化調度的基礎上使各可控資源調度量最小，第二階段為通過可調控資源也無法彌補日前預測規劃的誤差或發生突出應急情況時最小的失負荷程度或機組出力削減量；

步驟b)包括如下步驟：

b-1)通過公式

建立電力系統整體運行的功率平衡約束條件，式中P_i^gen(t)為第i臺常規發電機在t時刻的發電功率，Ng為常規發電機的總數，為第j臺有自動發電控制AGC的發電機組在t時刻的發電功率，Na為有自動發電控制AGC的發電機組的個數，為第k臺蓄電池在t時刻的充電功率，為第k臺蓄電池在t時刻的放電功率，Nb為蓄電池的個數，P_wind(t)為風力發電機在t時刻的日前預測發電功率，P_pv(t)為光伏發電系統在t時刻的日前預測發電功率，P_load(t)為t時刻相應置信水平下的日內負荷預測值；

b-2)根據發電機組出力的最大值P_i^g,max、發電機組出力的最小值P_i^g,min，最大向上爬坡速率有效爬坡時間和可調控備用最大爬坡時間建立常規發電機組自身出力約束條件；

b-3)根據蓄電池荷電狀態下限SOC_i,min，蓄電池荷電狀態上限SOC_i,max，充電功率最大限制充電功率最小限制放電功率最大限制以及放電功率最小限制建立儲能系統的約束條件；

b-4)利用步驟a-6)的聚合結果通過公式建立各可控資源調度量最小的目標函數，式中ΔP_i^agc(t)為第i臺可快速調節AGC機組在t時刻提供靈活性功率調整量，為第j臺蓄電池在t時刻功率調整量，ΔP_ltrans,t為可轉移負荷在t時刻的轉移量；

b-5)通過公式建立最小的失負荷程度或機組出力削減度，式中ΔP_wcut,t為緊急情況下在t時刻風電機組的出力削減量，ΔP_lcut,t為緊急情況下在t時刻風電機組的切負荷量，μ為電力系統功率傳輸意外概率校正參數；

c)針對小時內電力系統動態變化的各可控資源參數，運用雙層列生成循環算法求解步驟b)中的模型，將模型分解成內層循環和外層循環兩部分，內層循環用于尋找最嚴重的場景，并將該場景返回到主問題中，外層循環求解包含所有已獲得場景下的可調控資源調度優化組合方案。