[發(fā)明專利]一種考慮電源不確定性的電網(wǎng)規(guī)劃方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111448077.1
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN114172210A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹志;邱吉福;郭英雷;紀(jì)永尚;牛慶達(dá);張發(fā)駿;趙晶;崔艷昭;鑒慶之;趙龍;劉曉明
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司;國家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/46
• 分類號(hào): H02J3/46;H02J3/38;G06Q10/06;G06F30/18;G06F17/18;G06Q50/06;G06F111/04;G06F111/06;G06F113/04
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

本發(fā)明提出了一種考慮電源不確定性的電網(wǎng)規(guī)劃方法及系統(tǒng)，包括：構(gòu)建計(jì)及儲(chǔ)能優(yōu)化及風(fēng)電接納條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值模型，所述模型包括目標(biāo)函數(shù)及約束條件；其中，將量化后的條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值成本與系統(tǒng)運(yùn)行成本之和作為目標(biāo)函數(shù)的一部分，同時(shí)考慮儲(chǔ)能裝置配置后的充、放電成本，將上述三部分的加和作為目標(biāo)函數(shù)；求解模型并進(jìn)行判斷：當(dāng)電力系統(tǒng)接入的實(shí)際風(fēng)電值超出系統(tǒng)所允許接納的最大風(fēng)電值時(shí)，降低風(fēng)電并網(wǎng)的比例，以使系統(tǒng)處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)接入的實(shí)際風(fēng)電值低于系統(tǒng)所允許接納的最小風(fēng)電值時(shí)，通過啟用部分火電機(jī)組工作以彌補(bǔ)由于風(fēng)電出力不足造成的功率缺額。本發(fā)明增加了整個(gè)系統(tǒng)的靈活性資源，提高了調(diào)配能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種考慮電源不確定性的電網(wǎng)規(guī)劃方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

近年來隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力事業(yè)取得了舉世矚目的成就，目前實(shí)行以火電為主的發(fā)電模式。但由此引發(fā)的環(huán)境污染情況卻日益加劇。目前積極尋求可再生能源進(jìn)行電力供應(yīng)以代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源占據(jù)主導(dǎo)地位的發(fā)電模式已成為重要趨勢。風(fēng)能作為清潔能源，在可再生能源中處于十分重要的地位，風(fēng)力發(fā)電在當(dāng)前新能源發(fā)電中建設(shè)成本最低，且應(yīng)用技術(shù)最為成熟。

但風(fēng)力發(fā)電具有很強(qiáng)的波動(dòng)性和隨機(jī)性，且其在電網(wǎng)日內(nèi)調(diào)度中常呈現(xiàn)反調(diào)峰趨勢，以風(fēng)電為代表的大規(guī)模新能源并網(wǎng)也給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了一定的挑戰(zhàn)。

綜上所述，為了提高電力系統(tǒng)的風(fēng)電消納水平，減少風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響，有必要量化分析風(fēng)電出力隨機(jī)特性對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行決策的影響，并探討研究如何增強(qiáng)調(diào)度決策的魯棒性。

同時(shí)，在含風(fēng)電場的電網(wǎng)系統(tǒng)中通過合理進(jìn)行儲(chǔ)能裝置的配置，可以改善由于風(fēng)電功率的波動(dòng)性對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行帶來的不良影響。儲(chǔ)能系統(tǒng)的靈活性可以與風(fēng)電場、電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度相互調(diào)，提高系統(tǒng)對(duì)于風(fēng)電的接納能力。也要兼顧儲(chǔ)能裝置投資的經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)資源合理配置的同時(shí)最大程度上保證經(jīng)濟(jì)收益。

目前關(guān)于風(fēng)電并網(wǎng)后的電力系統(tǒng)日內(nèi)調(diào)度問題常采用如下三類方法：

(1)確定性備用容量法：根據(jù)日內(nèi)負(fù)荷及風(fēng)電預(yù)測水平確定機(jī)組的調(diào)度運(yùn)行，利用預(yù)留的旋轉(zhuǎn)備用容量以應(yīng)對(duì)由于預(yù)測誤差導(dǎo)致的功率不平衡情況。該方法由于操作簡單因而被廣泛應(yīng)用。但由于難以準(zhǔn)確量化由于誤差對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響，故需要預(yù)留足夠的旋轉(zhuǎn)備用容量以應(yīng)對(duì)一切不確定情況，需要花費(fèi)大量資金，經(jīng)濟(jì)性較差。

(2)隨機(jī)規(guī)劃法：基于隨機(jī)優(yōu)化技術(shù)，其通常采用場景法以描述上網(wǎng)負(fù)荷和電力設(shè)備的不確定性，根據(jù)場景進(jìn)行優(yōu)化決策。隨即規(guī)劃法在一定程度上節(jié)約了發(fā)電成本且提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性，但針對(duì)大規(guī)模電力系統(tǒng)問題求解時(shí)卻難以獲得概率信息的分布規(guī)律，且為保證系統(tǒng)穩(wěn)定性需要刻畫大量場景，增大了計(jì)算復(fù)雜程度，降低了求解效率。

(3)魯棒優(yōu)化方法：計(jì)及風(fēng)電不確定性出力條件下的電網(wǎng)調(diào)度決策重要方法之一，該方法可以在不考慮概率分布信息的情況下采用區(qū)間方式刻畫不確定性，即系統(tǒng)內(nèi)各節(jié)點(diǎn)可接受的擾動(dòng)范圍。魯棒優(yōu)化法在不確定參數(shù)的邊界處進(jìn)行決策，無需具體分析隨機(jī)變量的概率分布，求解復(fù)雜程度小于隨機(jī)規(guī)劃。兩種方法相結(jié)合的方式也為本發(fā)明的研究提供了一定的思路。

總之，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：因?yàn)轱L(fēng)電并網(wǎng)的不確定性，無法減少風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響，無法計(jì)及接納風(fēng)電條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值，現(xiàn)有的技術(shù)不能量化分析風(fēng)電出力隨機(jī)特性對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行決策的影響。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種考慮電源不確定性的電網(wǎng)調(diào)度方法，能夠很好的應(yīng)對(duì)電源不確定性帶來的影響，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：

第一方面，公開了一種考慮電源不確定性的電網(wǎng)調(diào)度方法，包括：