[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

一種量化廣域可控資源日內靈活安全裕度的方法，通過建立一個受安全約束的日內可調控資源調度優化模型，將日前規劃安排的調度計劃視為小時內操作靈活性評估的輸入，并在功率平衡約束中引入了失負荷率和棄風量作為松弛變量，從而使功率平衡成為了軟約束，同時使用不確定性集描述凈負載的不確定性。通過提出的雙層列生成循環算法能夠成功求解該模型，得到實際電力調度人員需要的可調控資源具體需要調整量，保證了發電用電的瞬時平衡，解決電壓頻率波動過大造成系統不穩定不安全的問題。

技術領域

本發明涉及雙層列生成電力系統靈活性技術領域，具體涉及一種量化廣域可控資源日內靈活安全裕度的方法。

背景技術

隨著分布式能源規模逐漸擴大，分布式能源在電力系統中的電能供應比重逐年提高，大規模分布式能源接入對電力系統調度運行的影響是多方面的，直接關系到電力系統中的安全性、可靠性、經濟性全面多角度評估。目前國內外許多相關研究機構都對靈活性進行了不同側重點的定義研究，但大多只討論系統內部某個特性的風光發電、儲能系統或者負荷需求響應的靈活性，缺乏對廣域可控資源全面的量化分析。同時目前提出的大部分靈活性量化指標都只能為日前調度優化作為參考，進行可調控資源的日前調度優化，然而隨著電力系統中傳統電源被可再生能源替代，導致提供能源的隨機性增加，同時負荷日內峰谷差日漸增大，系統在日內調度過程中凈負荷的可變性和不確定性進一步增大，因此有必要研究小時內系統靈活安全裕度空間的評估量化，為日內和實時靈活性調度提供參考指標。

發明內容

本發明為了克服以上技術的不足，提供了一種運用雙層列生成循環算法求解該模型的一種量化廣域可控資源日內靈活安全裕度的方法。

本發明克服其技術問題所采用的技術方案是：

一種量化廣域可控資源日內靈活安全裕度的方法，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)；

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；

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。

進一步的，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