[發(fā)明專利]一種風儲聯(lián)合系統(tǒng)的優(yōu)化調度方法及優(yōu)化調度系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113393054A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設計）人: 夏世威;李盼盼;宋靚云;屈姬賢;黃躍輝
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F30/20;H02J3/28;H02J3/46;G06F113/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發(fā)明涉及一種風儲聯(lián)合系統(tǒng)的優(yōu)化調度方法及優(yōu)化調度系統(tǒng)，結合風電出力時空耦合性，基于區(qū)間不確定集刻畫風機出力的不確定性，與傳統(tǒng)對稱區(qū)間不確定性集相比，計及時空效應的不確定性集有效排除了發(fā)生概率很小的一些極端場景，降低了模型保守性；構造風儲聯(lián)合系統(tǒng)兩階段魯棒優(yōu)化調度模型，并依托線性化技術及嵌套CCG策略實現(xiàn)了模型的高效求解。

技術領域

本發(fā)明涉及風儲聯(lián)合系統(tǒng)優(yōu)化調度技術領域，特別是涉及一種風儲聯(lián)合系統(tǒng)的優(yōu)化調度方法及優(yōu)化調度系統(tǒng)。

背景技術

全球能源危機以及環(huán)境污染問題的持續(xù)發(fā)酵使得尋求清潔可再生的能源發(fā)展模式成為一種必然趨勢。風電作為一種無污染、可再生的新能源，在國內外電力系統(tǒng)應用中受到了極大的關注。風機出力具有顯著的隨機性與波動性，其大規(guī)模并網(wǎng)使得電力系統(tǒng)優(yōu)化調度面臨不確定性因素增多，以往確定性調度方法獲得的調度結果可能偏離實際運行情況，無法滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)安全靈活運行需求。而儲能技術的飛速發(fā)展為電力系統(tǒng)調度運行提供了新思路，通過風儲聯(lián)合運行參與電力系統(tǒng)優(yōu)化調度，將有利于平抑風機出力波動性，提高風電消納能力，同時可有效增強系統(tǒng)可控性。在此背景下，合理表征風機出力波動特征，研究不確定性背景下風儲聯(lián)合系統(tǒng)優(yōu)化調度問題具有重要的理論價值和實踐意義。

關于高比例風電背景下風儲聯(lián)合系統(tǒng)調度問題，其核心在于合理地表征和處理風機出力的不確定性。隨機優(yōu)化法基于歷史數(shù)據(jù)擬合獲取不確定性變量的概率密度函數(shù)，而后通過場景采樣生成大量場景集，從而將不確定性優(yōu)化問題轉化為單個場景的確定性問題。在實際工程中，受自然因素及地域因素影響，風機出力具有顯著的隨機性與波動性，很難獲取風機出力確切的概率密度函數(shù)，故隨機優(yōu)化法實踐應用表現(xiàn)較差。實際上為保障計算準確性，隨機優(yōu)化法往往需要生成大量場景集，這使得該法的計算規(guī)模十分龐大，面臨計算時間長的問題，無法適應現(xiàn)代電力系統(tǒng)調度實時需求。盡管通過設置場景約束采用場景削減技術可以減少場景數(shù)，但場景約束的設置較為主觀，導致模型準確度下降，計算結果的可信度會因此較低。在求解方面，從數(shù)學本質上看，風儲聯(lián)合運行系統(tǒng)優(yōu)化調度模型為高維度、非線性規(guī)劃問題，無法直接高效求解。

因此，本領域技術人員亟需提供一種新的風儲聯(lián)合系統(tǒng)優(yōu)化調度方法，能夠有效處理風電出力不確定性并克服優(yōu)化模型計算量大、求解效率低的缺點。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種風儲聯(lián)合系統(tǒng)的優(yōu)化調度方法及優(yōu)化調度系統(tǒng)，以在考慮風電不確定性的基礎上提高優(yōu)化調度模型求解效率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種風儲聯(lián)合系統(tǒng)的優(yōu)化調度方法，所述方法包括：

根據(jù)風機出力的時空耦合性，構建用于刻畫風機出力不確定性的風電不確定集；

以風電不確定集為風電出力約束，構建風儲聯(lián)合系統(tǒng)的優(yōu)化調度模型；

對所述優(yōu)化調度模型進行線性化，獲得線性化后的優(yōu)化調度模型；

采用CCG算法對所述線性化后的優(yōu)化調度模型進行嵌套求解，確定風儲聯(lián)合系統(tǒng)的優(yōu)化調度計劃。

可選的，所述根據(jù)風機出力的時空耦合性，構建用于刻畫風機出力不確定性的風電不確定集，具體包括：

根據(jù)Lindeberg-Levy中心極限定理，利用公式確定時空不確定性參數(shù)；其中，分別為第w個風電場在t時刻的出力上限和下限；Φ^-1(·)為標準正態(tài)分布累積概率密度函數(shù)的逆函數(shù)，α為用于調整集合的保守性大小的參數(shù)；σ_w，t為第w個風電場在t時刻的方差；為第w個風電場輸出功率的空間約束參數(shù)；為風電場輸出功率的時間參數(shù)；W為風電場數(shù)；T為調度周期；

根據(jù)所述時空不確定性參數(shù)，結合風機出力的時空耦合性，構建用于刻畫風機出力不確定性的風電不確定集為