[發明專利]新能源及負荷不確定性的多時間尺度有功優化決策方法

在審

• 申請號: 202011289397.2
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112381424A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 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: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

1.一種新能源及負荷不確定性的多時間尺度有功優化決策方法，其特征在于，包括如下步驟：

a)根據有功平衡約束、旋轉備用容量約束、常規機組運行約束、抽蓄電站約束、可轉移負荷約束建立含風電機組、常規機組、CAES及柔性負荷的電力系統日前調度模型，以日前運行成本最低為目標函數，以日內運行成本最低為目標函數，得到常規機組啟停狀態u_Gi,t、旋轉備用計劃可轉移負荷調度計劃

b)對常規機組啟停狀態u_Gi,t、旋轉備用計劃可轉移負荷調度計劃進行日內滾動優化，得到常規機組出力計劃抽蓄電站運行工況u_puP,t,u_puG,t、可中斷負荷調度計劃

c)在實時階段，利用常規機組出力計劃抽蓄電站運行工況u_puP,t,u_puG,t、可中斷負荷調度計劃利用模型預測控制方法以電網調節成本最小為目標，對各可調控資源的有功調度進行實時調節和矯正，得到AGC機組出力計劃抽蓄電站發電功率抽蓄電站抽水功率電化學儲能調度計劃DLC負荷調度計劃及棄風計劃

2.根據權利要求1所述的新能源及負荷不確定性的多時間尺度有功優化決策方法，其特征在于：步驟a)中根據公式計算目標函數，式中為日前調度中第i個常規機組出力，為日前調度中第x個可轉移負荷轉入量，為日前調度中第x個可轉移負荷轉出量，為日前調度中棄風量，b_Gi,c_Gi為第i個常規機組發電成本系數，S_Gi為第i個常規機組啟動成本，S_puGk為第k個抽水蓄能電站的發電量，S_puPk為第k個抽水蓄能電站的抽水狀態啟動成本，u_Gi,t為第i個常規機組在t時刻啟停狀態，u_Gi,t-1為第i個常規機組在t-1時刻啟停狀態，u_puPk,t為第k個抽水蓄能電站在t時刻抽水狀態的二進制變量，u_puPk,t-1為第k個抽水蓄能電站在t-1時刻抽水狀態的二進制變量，u_puGk,t為第k個抽水蓄能電站在t時刻發電狀態的二進制變量，u_puGk,t-1為第k個抽水蓄能電站在t-1時刻發電狀態的二進制變量，為可轉移負荷轉入成本系數，為轉出成本系數，ξ_W為棄風成本系數，為第i個常規機組提供正旋轉備用容量成本系數，為第i個常規機組提供負旋轉備用容量成本系數，為第i個常規機組提供的正旋轉備用容量，為第i個常規機組提供的負旋轉備用容量，T為調度總時長，N_G為常規機組數量，N_pu為抽水蓄能數量，N_L為可轉移負荷數量，Δt為單位調度時長；

通過公式

建立有功平衡約束，式中為第k個抽水蓄能電站日前在t時刻抽水功率，為第k個抽水蓄能電站日前在t時刻發電功率，為風電的日前預測值，為負荷的日前預測值；

通過公式建立旋轉備用容量約束，式中f_Cr{·}表示模糊函數，為日前風電預測正誤差，為日前風電預測負誤差，為日前負荷需求預測正誤差，為日前負荷需求預測負誤差；

通過公式

P_Gi,min≤P_Gi,t≤P_Gi,max

建立常規機組運行約束，式中，P_Gi,min為常規機組i的最小出力，P_Gi,max為常規機組i的最大出力，P_Gi,t為調度中第i個常規機組t時刻出力，P_Gi,t-1為為調度中第i個常規機組t-1時刻出力，為常規機組爬坡率，為常規機組滑坡率，為常規機組在t時刻之前的持續運行時間，為常規機組在t時刻之前的持續停運時間，為常規機組的最小運行時間，為常規機組的最小停運時間，Δt_R為調節旋轉備用容量時的響應時長，N_AGC為AGC機組的總數，為AGC機組在t時刻啟停狀態，為AGC機組的最大出力，為AGC機組的最小出力，為AGC機組在t時刻出力，為AGC機組提供的正旋轉備用容量，為AGC機組提供的負旋轉備用容量，Δt_A為AGC機組調節旋轉備用容量的響應時長，V_AGC,t為日前調度階段預計的AGC調節容量需求，為AGC機組爬坡率，為AGC機組滑坡率；

通過公式

u_puP,tP_puP,min≤P_puP,t≤u_puP,tP_puP,max

u_puG,tP_puG,min≤P_puG,t≤u_puG,tP_puG,max

u_puP,t+u_puG,t≤1

T_puG,t≥T_puG,min

T_puP,t≥T_puP,min

T_puSTOP,t≥T_puSTOP,min

建立抽水蓄能電站約束，式中u_puP,t為抽水蓄能電站在t時刻抽水狀態的二進制變量，u_puG,t為抽水蓄能電站在t時刻發電狀態的二進制變量，P_puP,t為抽水蓄能電站在t時刻抽水功率，P_puG,t為抽水蓄能電站在t時刻發電功率，P_puP,min為抽水功率下限，P_puP,max為抽水功率上限，P_puG,min為發電功率下限，P_puG,max為發電功率上限，V_u,t為t時刻上水庫庫容，V_u,t+1為t+1時刻上水庫庫容，V_d,t為t時刻下水庫庫容，V_d,t+1為t+1時刻下水庫庫容，P_puGk,t為第k個抽水蓄能電站在t時刻抽水功率，P_puPk,t為第k個抽水蓄能電站在t時刻發電功率，η_puG為發電狀態水量/電量轉換比，η_puP為抽水狀態水量/電量轉換比，V_u,min為上水庫最小庫容，V_u,max為上水庫最大庫容，V_d,min為下水庫最小庫容，V_d,max為下水庫最大庫容，η_pu為抽水蓄能效率，T_puG,t為持續發電時長，T_puP,t為持續抽水時長，T_puSTOP,t為持續停運時長，T_puG,min為最小持續發電時長，T_puP,min為最小持續抽水時長，T_puSTOP,min為最小持續停運時長，V_pu,t為日前調度階段預計的AGC調節容量需求，P_puPk,t為第k個抽水蓄能電站在t時刻抽水功率，P_puGk,t為第k個抽水蓄能電站在t時刻發電功率；

通過公式

建立可轉移負荷約束，式中為非轉移時段的可轉移負荷的轉入狀態，為非轉移時段的可轉移負荷的轉出狀態，為負荷處于轉入狀態，為負荷處于轉出狀態，為可轉移負荷的轉入量的上限約束，為可轉移負荷的轉入量的下限約束，為可轉移負荷的轉出量的上限約束，為可轉移負荷的轉出量的下限約束，為t時刻可轉移負荷的轉入量，為t時刻可轉移負荷的轉出量，P_TL,x,max為總轉移量上限約束，T_d為系統允許的可轉移時段集合。