[發(fā)明專利]考慮風火儲聯(lián)合和需求響應獎懲的優(yōu)化調度方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011333953.1
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112510690B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設計）人: 張曉輝;賈惠芳;鐘嘉慶
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/46;H02J3/32;H02J3/14;G06Q10/06;G06F30/20;G06K9/62;G06F111/04;G06F111/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

1.一種考慮風火儲聯(lián)合和需求響應獎懲的優(yōu)化調度方法，其特征在于，包括：

獲取當前調度周期內的用戶需求響應負荷量和用戶響應負荷量；所述用戶需求響應負荷量為用戶與電網系統(tǒng)簽訂的需求響應量；

根據電網系統(tǒng)調度模型以及所述當前調度周期內的用戶需求響應負荷量和用戶響應負荷量，采用優(yōu)化算法，確定各個機組最優(yōu)出力值；

根據各個所述機組最優(yōu)出力值對下一調度周期的電網系統(tǒng)進行調度；

其中，所述電網系統(tǒng)調度模型包括目標函數以及所述目標函數對應的約束條件；所述目標函數為在用戶需求響應機制下以最低電網系統(tǒng)運行成本為目標的函數；所述電網系統(tǒng)運行成本為火電機組運行成本、儲能系統(tǒng)運行成本、風電機組運行成本以及用戶需求響應調度成本的和；所述約束條件包括火電機組約束條件、儲能系統(tǒng)約束條件、風電機組約束條件以及用戶需求響應約束條件；

所述火電機組運行成本是根據火電機組運行成本模型確定的，所述儲能系統(tǒng)運行成本是根據儲能系統(tǒng)運行成本模型確定，所述風電機組運行成本是根據風電機組運行成本模型確定的，所述用戶需求響應調度成本是根據用戶需求響應調度成本模型確定的；所述火電機組運行成本模型、所述儲能系統(tǒng)運行成本模型和所述風電機組運行成本模型均在源側構建，所述用戶需求響應調度成本模型在荷側構建；

所述用戶需求響應調度成本為獎勵成本與懲罰成本的差，所述獎勵成本為當用戶響應負荷量時電網系統(tǒng)給用戶支付的成本，所述懲罰成本為當用戶未響應負荷量時用戶給電網系統(tǒng)支付的成本；所述用戶未響應負荷量為所述用戶需求響應負荷量與所述用戶響應負荷量的差；

所述火電機組約束條件包括火電機組出力約束，所述風電機組約束條件包括風電機組出力約束；

目標函數為在用戶需求響應機制下以最低電網系統(tǒng)運行成本為目標的函數，電網系統(tǒng)運行成本為火電機組運行成本、儲能系統(tǒng)運行成本、風電機組運行成本以及用戶需求響應調度成本的和；

所述目標函數為

式中，F(xiàn)為電網系統(tǒng)運行成本；F₁為火電機組運行成本；C_op為儲能系統(tǒng)運行成本；C_pun為風電機組運行成本；F₂為用戶需求響應調度成本；N_s為典型負荷場景集；p_s為典型負荷場景發(fā)生概率；

其中，F(xiàn)₁是火電機組運行成本，T為調度周期，N_G為機組總數，f₀和s₀分別為火電機組的煤耗成本和啟停成本；a_i，b_i，c_i為火電機組二次擬合系數，P_i,t為第i個火電機組在t時刻的火電出力；s₀＝u_i,t(1-u_i,t-1)S_i，u_i,t為第i個火電機組在t時刻的啟停狀態(tài)，運行狀態(tài)由1表示，停止狀態(tài)用0表示，S_i為機組啟動成本；

C_op＝ξC_inv，C_op為儲能系統(tǒng)運行成本，ξ為儲能電站的年維護成本占年投資成本的比例，C_inv為儲能設備初始投資費用；λ為年利率，C_re為單位儲能容量成本，n為儲能設備的使用年限；

C_pun是風電機組運行成本，具體包括棄風成本和缺電成本兩部分，N_w為風電機組的總數，μ為0-1變量，代表風電機組的狀態(tài)，γ₁和γ₂分別為棄風懲罰系數和缺電懲罰系數，反映了電網系統(tǒng)對風火儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)執(zhí)行計劃出力要求的嚴格程度，懲罰系數越高，對聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的可控性要求就越高，P_w,t為風電機組的實際出力，P_ref是聯(lián)合系統(tǒng)在時段Δt的計劃出力；

F₂＝FL_DR-p_e，F(xiàn)₂為用戶需求響應調度成本，F(xiàn)L_DR為電網支付給用戶積極響應的獎勵成本，p_e是用戶因未遵守合約需要支付給電網的費用，p₁(t)為平移負荷的基準單位補償電價，是第m檔可削減負荷i的單位補償價格；

不同區(qū)間的負荷響應量對應的用戶支付給電網的成本為

系統(tǒng)平衡約束：其中P_b,t為儲能系統(tǒng)出力，P_L,t為負荷的計劃出力，α是負荷中柔性負荷所占的比例。