[發明專利]考慮風電不確定性的含儲能電-熱互聯系統協調調度方法

在審

• 申請號: 202110422647.3
• 申請日: 2021-04-16
• 公開（公告）號: CN113131472A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 張福佳;劉鑫蕊;孫秋野;肖軍;張化光;楊珺;黃博南;仲維洋
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/28;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

本發明公開了一種考慮風電不確定性的含儲能電?熱互聯系統協調調度方法，涉及電?熱互聯系統優化調度技術領域。包括：每個調度時段都對風速歷史數據進行更新，并基于卡曼濾波建立風電預測模型，用于對風速進行預測，再根據風速與出力的特性曲線，將風速轉化為風電出力；基于風電預測結果，構建系統協調調度模型，包括目標函數和約束條件，對系統機組出力及設備狀態進行優化調度，其中儲能設備按照不同的態勢參與系統調度；提出自反饋修正模型，通過自反饋修正模型對風電預測誤差進行在線預測，以此修正預測結果，進而根據修正后的預測結果對系統的優化調度指令進行修正。在滿足系統安全運行的前提下，最大限度降低了棄風量及系統運行成本。

技術領域

本發明涉及考慮風電不確定性的電-熱互聯系統優化調度技術領域，特別涉及一種考慮風電不確定性的含儲能電-熱互聯系統協調調度方法。

背景技術

21世紀以來，可再生能源得到了全世界的廣泛關注并經歷了大規模的持續性發展。有兩個主要因素制約著可再生能源的進一步發展：其一是可再生能源本身具有隨機性和波動性，當其滲透率較大時經常出現明顯的反調峰特性，使得傳統機組調節困難，進而棄風棄光現象頻發；其二是我國可再生能源和消費終端的逆向分布特性導致電力需要遠距離大規模的傳輸，由于電網建設的滯后性使得可再生能源在發展中遭遇消納困境，大量的清潔電能無法外送。此外，在冬季供暖時，供熱機組的電熱制約關系和“以熱定電”的運行模式顯著降低了其調峰能力，擠占了風電上網的空間。儲能設備具有功率移時的儲能特性，電鍋爐和蓄熱罐在棄風消納優化、熱電聯產供暖等方面越來越成熟，將棄風功率轉化成熱能就地消納；電儲能裝置易于控制，且調控靈活，能將棄風功率儲存參與移時調峰，可以大幅度提升系統靈活性。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種考慮風電不確定性的含儲能電-熱互聯系統協調調度方法，旨在滿足系統安全運行的前提下，最大限度地降低棄風量及系統運行成本。

本發明的技術方案是：一種考慮風電不確定性的含儲能電-熱互聯系統協調調度方法，包括：

步驟1：每個調度時段都對風速歷史數據進行更新，并基于卡曼濾波建立風電預測模型，用于對風速進行預測，再根據風速與出力的特性曲線，將風速轉化為風電出力；

步驟2：基于步驟1的風電預測結果，構建系統協調調度模型，包括目標函數和約束條件，對系統機組出力及設備狀態進行優化調度，其中儲能設備按照不同的態勢參與系統調度；

步驟3：提出自反饋修正模型，通過自反饋修正模型對風電預測誤差進行在線預測，以此修正預測結果，進而根據修正后的預測結果對系統的優化調度指令進行修正。

根據所述的考慮風電不確定性的含儲能電-熱互聯系統協調調度方法，所述步驟1進一步包括如下步驟：

步驟1-1：采用AR模型對卡曼濾波的狀態方程和量測方程進行推算，得到卡曼濾波的狀態方程和量測方程；

步驟1-2：基于卡曼濾波的風電預測；

步驟1-3：根據風速與出力的特性曲線，將風速轉化為風電出力。

根據所述的考慮風電不確定性的含儲能電-熱互聯系統協調調度方法，所述步驟2進一步包括：

(A)綜合考慮系統中的電鍋爐、蓄熱罐、電儲能裝置的協調配合，構建以系統運行成本最低和棄風量最小為目標的協調調度模型；

(B)建立約束條件，包括：(B-1)潮流約束；(B-2)電儲能裝置運行約束；(B-3)電鍋爐運行約束；(B-4)蓄熱罐運行約束；(B-5)火電機組出力約束；(B-6)風電機組出力約束；(B-7)熱電機組出力約束；(B-8)電力旋轉儲備約束；

(C)提出儲能設備的態勢劃分方法，儲能設備按照不同的態勢參與系統調度；