[發明專利]一種耦合棄電風險的風光水多能互補短期優化調度方法

有效

• 申請號: 202011635844.5
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112803491B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 明波;成楸語;黃強;王義民;郭鵬程
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38;G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q50/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本發明公開了一種耦合棄電風險的風光水多能互補短期優化調度方法，屬于可再生能源利用與水庫調度的交叉領域。包括：考慮多維不確定性因子的相關性構建多變量隨機模擬模型；建立棄電風險評價指標，根據所得多變量隨機模擬模型對風光水多能互補系統的棄電風險進行識別和量化；基于風險/效益均衡理論，利用雙層嵌套算法對構建的耦合棄電風險的風光水多能互補系統短期優化調度模型進行求解，獲取風險/效益均衡的耦合棄電風險的風光水多能互補短期優化調度計劃。本發明能夠定量評估風光水多能互補調度的棄電風險，將風險指標耦合在互補優化調度模型中，可制訂出風險/效益均衡的短期調度計劃，且發電計劃滿足出力平穩性要求。

技術領域

本發明屬于可再生能源利用與水庫調度的交叉領域，涉及一種耦合棄電風險的風光水多能互補短期優化調度方法。

背景技術

隨著能源危機的加劇以及生態環境的惡化，開發利用可再生能源成為保證未來能源安全以及應對全球氣候變化的重要戰略。將風、光、水多種能源進行聚合，形成互補發電系統，是降低新能源并網沖擊性、提升流域資源利用率的一種有效途徑。

風、光、水多能互補短期調度的基本過程是，依據徑流以及風、光資源特性，確定梯級水庫的蓄放水策略，在保證水資源與能源安全的前提下，最大程度地提高流域資源利用率。由于風電、光電均容易受氣象因素的影響，其出力具有極強的隨機波動性而難以準確預測，加之梯級水電調度問題的高維性以及強非線性，使得互補系統短期調度計劃的編制具有很大的挑戰性。

現行風光水多能互補短期調度方法存在的主要問題是：(1)短期調度模型中缺乏對棄電風險的定量描述，所生成的調度計劃無法為決策者提供必要的風險信息；(2)互補系統的短期調度計劃中出力波動較大，難以滿足特高壓直流輸電要求。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種耦合棄電風險的風光水多能互補短期優化調度方法，本發明能夠定量評估多能互補調度的風險，將風險指標耦合在互補優化調度模型中，并且所制訂的發電計劃出力平穩。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

本發明公開了一種耦合棄電風險的風光水多能互補短期優化調度方法，包括以下步驟：

步驟一：考慮多維不確定性因子的相關性，構建多變量隨機模擬模型，實現多維不確定性的表征；

步驟二：建立棄電風險評價指標，根據步驟一建立的多變量隨機模擬模型，對風光水多能互補系統的運行風險進行識別和量化；

步驟三：基于風險/效益均衡理論，構建耦合棄電風險的風光水多能互補系統短期優化調度模型，利用雙層嵌套算法對所構建的耦合棄電風險的風光水多能互補系統短期優化調度模型進行求解，獲取風險/效益均衡的耦合棄電風險的風光水多能互補短期優化調度計劃。

優選地，步驟一中，對于具有明顯相關性的多維不確定性因子，基于Copula聯結函數構建多變量聯合概率分布函數，所述多變量聯合概率分布函數為：

F(X₁,X₂,X₃…,X_n)＝C[F(X₁),F(X₂),F(X₃)…F(X_n)]；

式中：F(X₁)、F(X₂)、F(X₃)…F(X_n)分別為預測誤差的邊緣概率分布；C為Copula聯結函數。

優選地，步驟一中，對于相互獨立的多維不確定性因子，采用時間序列模型進行隨機模擬；當隨機模擬的多維不確定性因子具有相關性時，選擇一個多維不確定性因子作為主變量，其它多維不確定性因子為從變量；首先對主變量進行隨機模擬，生成多個時間截口的長系列樣本，然后基于貝葉斯條件概率公式，依次對其他從變量進行模擬，貝葉斯條件概率公式為：