[發明專利]一種計及動態水流滯時的梯級水電站參與組合電力市場優化調度方法

在審

• 申請號: 202210424968.1
• 申請日: 2022-04-22
• 公開（公告）號: CN114881432A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 蘇承國;吳洋;原文林;張世界;劉雙全;蔣燕;邵其專;段睿欽;周涵;傘晨駿;張琳波
• 申請（專利權）人: 鄭州大學;云南電網有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 遼寧鴻文知識產權代理有限公司 21102
• 代理人: 許明章;王海波

一種計及動態水流滯時的梯級水電站參與組合電力市場優化調度方法，以水電企業參與中長期合約和日前現貨組合電力市場的發電利潤最大化為目標，綜合考慮上下游電站間的動態水流滯時、電站運行約束、機組運行約束和電力約束，提升了梯級電站優化調度的精細化水平。針對模型中的非線性約束，如目標函數、機組振動區、梯級電站間的動態水流滯時和機組運行狀態，提出一系列線性化處理方法，將原非線性混合整數規劃模型轉換為標準混合整數線性規劃模型，然后使用LINGO求解器對模型進行求解。本發明利用上下游水庫間的補償調節作用使發電企業參與組合電力市場的利潤最大化，提升了梯級電站短期優化調度的精度，保證了電站和電網的安全、高效運行。

技術領域

本發明屬于電力系統發電調度技術領域，具體涉及一種計及動態水流滯時的梯級水電站參與組合電力市場優化調度方法。

背景技術

近年來，越來越多的國家開始發展可再生能源和清潔能源，以應對環境污染和能源危機。水電是一種可再生能源，與傳統的火電、風能、太陽能相比，它的運行方式更加靈活。因此，水電得到了極大的發展。梯級電站在電網的供電、調峰和調頻方面發揮了重要作用。隨著我國電力市場的逐步改革，電力市場中的交易品種和交易周期更加靈活，形成了中長期合約市場與現貨市場并存的格局，水電站參與組合電力市場已成為發展趨勢。中長期電力合同由水電廠與購電用戶在調度期前簽訂，明確發電總量和電價。年度和月度電力合同雖然可以降低水電廠未來的盈利風險，但電價普遍較低。為了追求更高的發電效益，水電站會將剩余的電力參與現貨市場。但是，現貨市場中的電價具有很大的不確定性，這對水電站的總發電收益產生了非常不利的影響。由于受徑流量、裝機容量的限制，以及上下游電站間復雜的水力和電力耦合，合約市場與現貨市場之間的電量分配有著密切的內在聯系。因此，當梯級水電站參與組合電力市場時，如何處理梯級水電站間的水力耦合和電量分配，確定合理的發電調度計劃以獲得最大的發電效益成為亟待解決的問題。

本發明提出了一種計及動態水流滯時的梯級水電站參與組合電力市場優化調度方法，重點考慮了梯級水電站間動態水流滯時的影響和預測電價的不確定性，并以水電機組為基本調度單元，建立了計及動態水流滯時的梯級水電站參與組合電力市場優化調度模型。為提高求解效率，本發明提出一系列線性化方法，將原模型轉化為混合整數線性規劃模型，實現了高效求解和水電企業的日發電量利潤最大化。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種計及動態水流滯時的梯級電站參與組合電力市場短期優化調度方法，為了進一步提高調度方案的精度，重點考慮了梯級水電站間的動態水流滯時影響，將模型中的非線性約束轉化為線性約束，使原混合整數非線性規劃問題便轉換為標準的混合整數線性規劃問題，然后進行求解；該方法能夠有效提升調度方案的精度，保證了電站和電網的安全、穩定運行。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種計及動態水流滯時的梯級水電站參與組合電力市場優化調度方法，步驟如下：

步驟(1)，設置初始計算條件：包含梯級電站在調度期初、期末的水位、出庫流量、發電流量、機組約束、上下游水電站間的水流滯時約束和電量約束；

步驟(2)，采用梯級水電站參與組合電力市場的發電利潤最大為目標，則目標函數如下：

f＝f₁-f₂+f₃+f₄