[發(fā)明專利]一種新能源調(diào)頻備用配置方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210378446.2
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114597917A
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張耀;鄭利寧;馬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古電力（集團(tuán)）有限責(zé)任公司烏蘭察布供電分公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02J3/46;H02J3/48;H02J3/50
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

1.一種新能源調(diào)頻備用配置方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、構(gòu)建微電網(wǎng)系統(tǒng)模型，具體包括以下子步驟：

子步驟S11：將微電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行成本PC表示為如式(1)所示：

其中，代表發(fā)電成本，由發(fā)電量的二次表達(dá)式表示是電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的有功功率；是輔助服務(wù)的利潤，分別是申報的上備用和下備用，是輔助服務(wù)的報價；是來自電網(wǎng)的購電成本是從電網(wǎng)的購電量，是購電價格；使運(yùn)行成本PC最小是微電網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化的目標(biāo)；

子步驟S12：配置微電網(wǎng)運(yùn)行約束條件，對發(fā)電機(jī)施加容量限制條件如式(2)所示：

其中，表示電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的無功功率，分別表示電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的無功容量和有功容量；

采用分支流模型BFM描述電網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)約束，應(yīng)用二階錐松弛SOCR處理非凸問題，表示為如式(3)-(8)所示：

其中，pf_lt、qf_lt分別表示線路的有功功率和無功功率,I_lt表示線路電流的平方，v_nt表示節(jié)點(diǎn)電壓的平方，r_l、x_l表示線路的電阻和電抗，v_n、表示電壓下限的平方和電壓上限的平方；具有不同下標(biāo)的Φ(n)符號表示連接到節(jié)點(diǎn)n的元素集；式(3)、(4)所示約束條件表示節(jié)點(diǎn)有功和無功功率平衡條件；式(5)所示約束條件描述松弛視在功率，式(6)所示約束條件是電壓降方程；式(7)、(8)所示約束條件分別描述節(jié)點(diǎn)電壓和線電流平方限值；

子步驟S13：發(fā)電機(jī)組參與調(diào)頻，將每個發(fā)電機(jī)組在時間段t處的上調(diào)需求指令表示為將其下行需求表示為將發(fā)電機(jī)組實(shí)際運(yùn)行期間的輸出表示為如式(9)所示：

式(9)中，二進(jìn)制變量和分別表示上調(diào)需求和下調(diào)需求，即向上或向下的調(diào)頻需求；在每個時間段t處，和還滿足如式(10)和(11)所示的約束條件：

式(10)表示電力系統(tǒng)上行備用需求和下行備用需求不能同時發(fā)生，式(11)表示在整個優(yōu)化時間范圍內(nèi)，電力系統(tǒng)頻率需求小于或等于β；

步驟2、設(shè)計算法并求解算法，包括構(gòu)建魯棒模型并進(jìn)行求解。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新能源調(diào)頻備用配置方法，其特征在于，步驟2進(jìn)一步包括：

構(gòu)建魯棒模型表示為如式(12)所示：

其中，是燃?xì)廨啓C(jī)的在預(yù)調(diào)度階段的運(yùn)行變量和備用變量，x表示在預(yù)調(diào)度階段除了以外的所有變量，a^T,b^T,c^T為目標(biāo)函數(shù)對應(yīng)的系數(shù)；以及||Fx+g||₂≤Hx+i分別代表預(yù)調(diào)度階段約束的線性約束和二階錐約束；s代表松弛變量，y代表在再調(diào)度階段的變量，v代表調(diào)頻響應(yīng)的0-1變量，代表再調(diào)度階段天然氣網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行約束；

將式(12)所表示的魯棒模型分為主問題S₁和可行性子問題S₂共兩個問題，其中，主問題S₁被定義為如式(13)所示：

其代表式(12)的上半部分，各參數(shù)具有相同的含義；

可行性子問題S₂被定義為如式(14)所示：

其由式(12)的下半部分即內(nèi)層優(yōu)化問題組成，具有相同的含義；

式(14)是一個雙層混合整數(shù)線性問題，通過將式(14)最內(nèi)層問題轉(zhuǎn)換為其對偶形式，從而將雙層問題轉(zhuǎn)換為單層問題；所述式(14)最內(nèi)層問題的對偶形式被定義為如式(15)所示：

式中，λ是(14)中每個約束對應(yīng)的對偶變量，{A:B}表示兩個矩陣A和B的橫向拼接；

用大M方法來處理非線性項，對于u＝vλ，表示為如式(16)所示：

式(16)中，v是一個0-1變量，λ代表一連續(xù)變量，M為一個很大的數(shù)；

對于每個非線性項，通過引入一個連續(xù)的非負(fù)變量和不等式約束來消除這種非線性項；

求解可行性子問題S₂，若得到的優(yōu)化結(jié)果等于零，則表示在當(dāng)前預(yù)定結(jié)果下，任何場景都可確保微電網(wǎng)的安全性；否則，表示當(dāng)前操作結(jié)果無法滿足場景下微電網(wǎng)的安全操作，此時，須將當(dāng)前場景添加到主問題S₁中，強(qiáng)制計算結(jié)果以滿足當(dāng)前場景中微電網(wǎng)的安全要求，此時，新的魯棒約束被表示為如式(17)所示：

其中，E,F,J,g具有與式(12)中相同的含義，v表示可行性檢測所獲取的最后一個計算場景。