[發明專利]一種考慮水庫調度風險的風光水互補發電計劃編制方法

有效

• 申請號: 202110466534.3
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113205250B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 聞昕;譚喬鳳;孫圓亮;丁紫玉;王珍妮;呂俞錫
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張賞

本發明公開了一種考慮水庫調度風險的風光水互補發電計劃編制方法，包括建立以風光水多能聯合發電量最大為目標的周發電計劃模型，以得到未來一周逐日指導發電量；建立以水庫下泄流量波動最小和計劃日累積發電量偏差最小為目標的日發電計劃模型，指導日前發電計劃的編制，在提高發電量的同時減小水庫下泄流量的波動，降低水庫調度風險；建立風光水多能互補系統周?日發電計劃模型嵌套調度與信息反饋機制，實現了風光水多能互補系統日前發電計劃的逐日編制。本發明充分利用風光水能源間的電量互補作用，提高互補系統的發電量，并且考慮水庫下泄流量波動風險，對保證水庫自身和下游的安全至關重要。

技術領域

本發明涉及水庫調度技術領域，特別涉及到一種考慮水庫調度風險的風光水互補發電計劃編制方法。

背景技術

風光水互補發電是解決清潔能源上網消納問題、提升新能源綜合利用效率的有效方法，但在風電、光伏(以下簡稱“風光”)等新能源規模化并網的發展形勢下，如何考慮風光出力的隨機性、波動性、間歇性，制定出更為安全、可靠的發電計劃是建設以水電為主導的高比例可再生能源電網亟需解決的核心問題。在風光水互補背景下系統發電計劃的優劣關鍵在于對調節電源——水電的調度操作，水電運行靈活、追蹤負荷能力強，可以充分發揮其良好的調節能力，將風光和水電聯合打捆外送，平抑風光接入對于電網安全穩定運行造成的沖擊，但同時風光出力本身強烈的不確定性也會增大水電的調節難度，致使水電頻繁調節機組出力以平抑風光出力的波動等，這會導致水庫下泄流量、水庫水位短期內的劇烈變化，會給下游用水或防護保護對象帶來風險。而現行新能源互補運行下發電計劃的制定多只關注系統電力端的表現，例如系統負荷追蹤、出力平穩性、出力可靠性、風光消納等，忽略了水電為調節風光波動對水庫下泄流量或水庫水位造成的影響。

發明內容

針對上述風光水多能互補系統發電計劃的制定方法未全面考慮水庫安全穩定運行的不足，本發明的目的在于，在保證風光水多能互補系統達到電力端電量要求的前提下，提出一種考慮水庫調度風險的風光水互補發電計劃編制方法。

本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種考慮水庫調度風險的風光水互補發電計劃編制方法，包括：

建立以風光水多能聯合發電量最大為目標的風光水多能互補系統周發電計劃模型，得到未來一周逐日指導發電量；

建立以水庫下泄流量波動最小和計劃日累積發電量偏差最小為目標的風光水多能互補系統多目標日發電計劃模型，得到日前發電計劃；

構建風光水多能互補系統周-日發電計劃模型嵌套調度與信息反饋機制，對風光水多能互補系統日前發電計劃進行逐日編制。

進一步的，所述建立以風光水多能聯合發電量最大為目標的風光水多能互補系統周發電計劃模型，包括：

目標函數為：

其中，J_week為風光水多能互補系統的一周總發電量，和分別為第j時段風電站出力，光伏電站出力和水電站出力，ΔT為周調度時段時長，d為周調度期天數；

所述目標函數需滿足周調度時段內水量平衡約束，初末水位約束，庫水位約束，下泄流量約束，發電流量約束，水位變幅約束，電站出力約束和輸送通道約束。

進一步的，采用動態規劃算法，以未來一周逐日預測入庫徑流，預測光伏電站出力，預測風電站出力及初末水位為輸入，求解滿足約束條件的周發電計劃模型，得到未來一周逐日指導發電量。

進一步的，所述建立以水庫下泄流量波動最小和計劃日累積發電量偏差最小為目標的風光水多能互補系統多目標日發電計劃模型，包括：

目標函數為：