[發(fā)明專(zhuān)利]一種電網(wǎng)多種調(diào)節(jié)資源的協(xié)調(diào)優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110008231.7
• 申請(qǐng)日: 2021-01-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112821462B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張江豐;蘇燁;石劍濤;郭燁;魏路平;沈欣煒;盧敏;孫堅(jiān)棟;汪自翔;鄭可軻;陳巍文;華麗云;丁偉聰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院;國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司;杭州意能電力技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/46
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/46;H02J3/00
• 代理公司: 浙江翔隆專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

本發(fā)明公開(kāi)了一種電網(wǎng)多種調(diào)節(jié)資源的協(xié)調(diào)優(yōu)化方法。目前的調(diào)頻、備用與調(diào)峰等輔助服務(wù)的優(yōu)化模型基本只考慮傳統(tǒng)的火電機(jī)組與水電機(jī)組，風(fēng)電、光伏等可再生能源僅僅作為被消納、被平抑的被動(dòng)資源，且對(duì)儲(chǔ)能電站的考慮不夠充分。本發(fā)明提出多種調(diào)節(jié)資源的電能量?調(diào)頻?備用聯(lián)合優(yōu)化模型，考慮了火電機(jī)組、風(fēng)電、光伏發(fā)電、水電機(jī)組與儲(chǔ)能電站提供的電能量、調(diào)頻服務(wù)與備用服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了多種資源的協(xié)調(diào)互補(bǔ)；同時(shí)考慮發(fā)生最大可再生能源/負(fù)荷波動(dòng)與最大發(fā)電機(jī)故障時(shí)的網(wǎng)絡(luò)約束，以有效處理電能量、調(diào)頻與備用的傳輸容量耦合關(guān)系，實(shí)現(xiàn)多種資源之間的協(xié)調(diào)優(yōu)化，提高了電力系統(tǒng)的運(yùn)行彈性、安全性與經(jīng)濟(jì)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電網(wǎng)資源協(xié)調(diào)優(yōu)化領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種多元融合高彈性電網(wǎng)多種調(diào)節(jié)資源的協(xié)調(diào)優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

隨著電網(wǎng)中光伏、風(fēng)力發(fā)電等新能源發(fā)電的不斷增加，電網(wǎng)對(duì)于調(diào)峰、調(diào)頻、備用等靈活性輔助服務(wù)的需求不斷提高。而越來(lái)越多的規(guī)模化儲(chǔ)能電站的建設(shè)，也需要電網(wǎng)加強(qiáng)對(duì)于儲(chǔ)能資源的調(diào)控利用，充分挖掘儲(chǔ)能參與靈活性輔助服務(wù)的潛力。在多元融合高彈性電網(wǎng)的建設(shè)背景下，通過(guò)對(duì)風(fēng)、光、水、火、儲(chǔ)等多種調(diào)節(jié)資源的協(xié)調(diào)優(yōu)化，可以提高電網(wǎng)對(duì)可再生能源的消納能力，實(shí)現(xiàn)源網(wǎng)荷儲(chǔ)四個(gè)環(huán)節(jié)的緊密交互，提升電網(wǎng)的運(yùn)行彈性、運(yùn)行安全性與運(yùn)行效率，推動(dòng)電網(wǎng)的低碳發(fā)展。因此，對(duì)全網(wǎng)多種調(diào)節(jié)資源的協(xié)調(diào)優(yōu)化方法的研究正在成為電力領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，受到了越來(lái)越多的研究關(guān)注。

電網(wǎng)中不斷提高的可再生能源比例有效的降低了碳排放，為能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型提供了有力支撐，是實(shí)現(xiàn)碳中和的重要路徑。但是，目前的調(diào)頻、備用與調(diào)峰等輔助服務(wù)的優(yōu)化模型基本只考慮傳統(tǒng)的火電機(jī)組與水電機(jī)組，風(fēng)電、光伏等可再生能源僅僅作為被消納、被平抑的被動(dòng)資源；同時(shí)，目前對(duì)儲(chǔ)能電站參與輔助服務(wù)的考慮不夠充分。因此，如何建立多種調(diào)節(jié)資源參與的電能量-調(diào)頻-備用-調(diào)峰協(xié)調(diào)優(yōu)化方法，充分實(shí)現(xiàn)各種資源之間的協(xié)調(diào)互補(bǔ)，充分挖掘新能源機(jī)組與儲(chǔ)能電站提供調(diào)峰、調(diào)頻與備用等輔助服務(wù)的潛力，是一個(gè)急需解決的問(wèn)題。

調(diào)頻服務(wù)與備用服務(wù)是兩種非常重要的市場(chǎng)化輔助服務(wù)，是用于平抑可再生能源與負(fù)荷波動(dòng)、應(yīng)對(duì)新能源與負(fù)荷預(yù)測(cè)偏差、應(yīng)對(duì)發(fā)電機(jī)故障的重要工具。但是，目前的調(diào)頻與備用出清模型只考慮出清調(diào)頻與備用的整體數(shù)量要滿(mǎn)足固定的輔助服務(wù)需求參數(shù)，而不考慮調(diào)頻與備用資源在系統(tǒng)或輔助服務(wù)區(qū)域中的位置，因此當(dāng)出現(xiàn)不平衡時(shí)，系統(tǒng)無(wú)法保證調(diào)頻與備用能夠有效的輸送到發(fā)生不平衡的節(jié)點(diǎn)與區(qū)域，不能有效的處理電能量、調(diào)頻服務(wù)與備用服務(wù)的傳輸容量耦合關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)現(xiàn)有多種調(diào)節(jié)資源的協(xié)調(diào)優(yōu)化方法的不足，提供一種電網(wǎng)多種調(diào)節(jié)資源的協(xié)調(diào)優(yōu)化方法，其提出多種調(diào)節(jié)資源的電能量-調(diào)頻-備用聯(lián)合優(yōu)化模型，考慮火電機(jī)組、風(fēng)電、光伏發(fā)電、水電機(jī)組與儲(chǔ)能電站提供的電能量、調(diào)頻服務(wù)與備用服務(wù)，實(shí)現(xiàn)多種資源的協(xié)調(diào)互補(bǔ)；同時(shí)考慮發(fā)生最嚴(yán)重可再生能源/負(fù)荷波動(dòng)與最大發(fā)電機(jī)故障時(shí)的網(wǎng)絡(luò)約束，以有效處理電能量、調(diào)頻與備用的傳輸容量耦合關(guān)系，實(shí)現(xiàn)多種資源之間的協(xié)調(diào)優(yōu)化，提高系統(tǒng)的運(yùn)行彈性、安全性與經(jīng)濟(jì)性；本發(fā)明的進(jìn)一步目的是還提出一種存在棄風(fēng)、棄光情況下的深度調(diào)峰優(yōu)化模型，基于電能量-調(diào)頻-備用聯(lián)合優(yōu)化模型的優(yōu)化結(jié)果與棄風(fēng)、棄光的情況，對(duì)火電機(jī)組提供的調(diào)峰進(jìn)行優(yōu)化，以提高系統(tǒng)吸納可再生能源的能力，提高電網(wǎng)的運(yùn)行彈性。

為此，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：一種電網(wǎng)多種調(diào)節(jié)資源的協(xié)調(diào)優(yōu)化方法，其包括：

建立多種調(diào)節(jié)資源的電能量-調(diào)頻-備用聯(lián)合優(yōu)化模型，其包括：

步驟1)，確定多種調(diào)節(jié)資源的電能量-調(diào)頻-備用聯(lián)合優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)，所述的目標(biāo)函數(shù)分為四部分，分別是各種調(diào)節(jié)資源的電能量出清成本、各種調(diào)節(jié)資源的調(diào)頻出清成本、各種調(diào)節(jié)資源的備用出清成本與系統(tǒng)(指電力系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)系統(tǒng))內(nèi)備用不足時(shí)的懲罰成本；