[發明專利]一種彈性環境下基于魯棒優化的區域電網調度方法

在審

• 申請號: 202210071686.8
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN114389262A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 唐昊;梁碩哲;程文娟;王正風;呂凱;梁肖;李有亮
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;國網安徽省電力有限公司
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/48;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 合肥晨創知識產權代理事務所(普通合伙) 34162
• 代理人: 康培培

本發明屬于電力系統調度優化技術領域，更具體地，涉及一種彈性環境下基于魯棒優化的區域電網調度方法，其建立了考慮源荷雙側可調度資源調度潛力的魯棒優化調度模型。首先，針對可再生能源發電出力不確定性，構造其不確定集；然后，分析源荷雙側可調度資源調度潛力，包括火電機組深度調峰、可削減負荷和可平移負荷；其次，結合電力系統調度的序貫決策特點，建立魯棒優化調度模型；最后，對魯棒優化模型進行求解。該方法可應用于含可再生能源發電的區域電網日前調度計劃制定，有利于提高電力系統運行魯棒性、靈活性和經濟性。

技術領域

本發明屬于區域電網調度優化領域，更具體地，涉及一種彈性環境下基于魯棒優化的區域電網調度方法。

背景技術

近年來，風力、光伏等可再生能源發電在世界范圍內得到了迅猛發展，截至2020年底，我國累計并網風電裝機容量達28153萬千瓦，占全國電源總裝機容量的12.8％。然而可再生能源發電具有明顯的隨機性與波動性，加劇了電網運行的不確定性。單純依靠傳統火電機組的調節能力難以滿足調度需求，因此，有必要充分挖掘電力系統源荷雙側可調度潛力，進一步促進可再生能源的消納。

電源側方面，現階段我國電力系統的電源結構仍以火電為主，深入挖掘火電機組的靈活運行能力，將能較大程度地提升電力系統的調節空間。對火電機組進行靈活性改造以降低機組的最低出力極限，利用火電機組進行深度調峰是有效的方法之一。負荷側方面，隨著智能電網的快速發展和應用，出現了能夠根據激勵或者電價調節自身的用電需求的柔性負荷。作為發電調度的補充，柔性負荷調度能夠削峰填谷、平衡間歇式能源波動和提供輔助服務，有利于豐富電網調度運行的調節手段。然而目前的研究中，未能對源荷雙側可調度潛力進行充分挖掘。

目前，針對電力系統運行不確定性問題的解決方法主要包括隨機規劃法與魯棒優化法。隨機規劃方法反映了不確定性參數的概率特性，可以得到數學期望意義下的最優調度，但存在生成場景數量多，計算量大、機會約束難以求解等問題。魯棒優化方法由于不需要場景采樣，避免了維數災問題，并可保證滿足所有隨機場景的運行約束，提升系統運行的魯棒性，因而得到了廣泛應用。因此，對考慮源荷雙側彈性資源可調度潛力的魯棒優化調度進行深入研究，具有重要的理論意義和應用價值。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提出一種彈性環境下基于魯棒優化的區域電網調度方法，該方法能夠充分挖掘源荷雙側可調度資源調度潛力，提升電力系統運行魯棒性與靈活性。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種彈性環境下基于魯棒優化的區域電網調度方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟1：根據預測數據，對區域電網內可再生能源發電出力構建不確定集；

步驟2：針對區域電網內深度調峰機組及柔性負荷建立模型；

步驟3：以最小化系統運行成本與調控風險成本為目標，以區域電網中的運行設備和負荷為約束，建立區域電網魯棒優化調度模型；

步驟4：完成魯棒優化調度模型求解，獲得日前調度計劃。

本技術方案進一步的優化，所述區域電網包含區域電網調度中心、常規火電機組、深度調峰機組、風力發電機組、光伏發電機組和用戶負荷；所述用戶負荷包括剛性負荷、可削減負荷和大工業可平移負荷；所述可削減負荷包括A類可削減負荷和B類可削減負荷；A類可削減負荷為響應速度較慢，提前通知時間較長的負荷，調度中心在日前對A類可削減負荷做出計劃并下達指令；B類可削減負荷為調節周期較短、響應速度較快的負荷，調度中心在日內較短時間內對B類可削減負荷做出計劃并下達指令，將B類可削減負荷作為負荷側備用資源。

本技術方案進一步的優化，所述日前調度計劃包括常規火電機組的啟停狀態、發電功率和上下備用容量，深度調峰機組的啟停狀態、發電功率和上下備用容量，可平移負荷開始時間，A類可削減負荷的負荷削減量，B類可削減負荷的負荷備用量，可平移負荷、A類可削減負荷和B類可削減負荷的補償價格。