[發(fā)明專利]緊急控制預(yù)案的隨機調(diào)度模型構(gòu)建方法、調(diào)度方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211511433.4
• 申請日: 2022-11-29
• 公開（公告）號: CN116070901A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王巍;劉春曉;蘇寅生;袁泉;吳文傳;許書偉;馬騫;王子強;周毓敏;王彬;藺晨暉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06Q10/0635
• 分類號: G06Q10/0635;H02J3/46;G06Q10/0631;G06Q50/06
• 代理公司: 北京知聯(lián)天下知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11594
• 代理人: 孔凡梅

本發(fā)明提供了一種緊急控制預(yù)案的隨機調(diào)度模型構(gòu)建方法，其中，所述調(diào)度方法包括：建立緊急控制預(yù)案的隨機調(diào)度模型的目標函數(shù)；建立緊急控制預(yù)案的隨機調(diào)度模型的約束條件；根據(jù)所述目標函數(shù)和所述約束條件，構(gòu)建緊急控制預(yù)案的隨機調(diào)度模型。本發(fā)明有效地節(jié)約了電網(wǎng)發(fā)電的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及緊急控制預(yù)案的隨機調(diào)度方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

開發(fā)利用可再生能源，實現(xiàn)低碳、綠色發(fā)展是我國能源發(fā)展戰(zhàn)略的重大舉措。隨著風(fēng)電、光伏等可再生能源大規(guī)模接入電網(wǎng)，其發(fā)電出力的不確定性給電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行帶來了兩個方面的難題。

一方面，為了保持電網(wǎng)運行的安全性，傳統(tǒng)方法通常設(shè)置一定數(shù)量的上調(diào)/下調(diào)備用，當(dāng)風(fēng)電/光伏出力發(fā)生波動時，通過備用調(diào)節(jié)維持電力電量平衡。然而由于可再生能源裝機容量和發(fā)電占比逐年增加，其短時間內(nèi)的出力波動較大，系統(tǒng)無法配置足額的調(diào)節(jié)備用，上述方法不再適用。因此需要通過制定緊急控制預(yù)案，在風(fēng)電/光伏發(fā)電劇烈波動時，通過棄風(fēng)/棄光或切負荷維持電網(wǎng)頻率的穩(wěn)定性，考慮緊急控制預(yù)案的發(fā)電調(diào)度技術(shù)亟需進一步研發(fā)。

另一方面，由于可再生能源的波動性和隨機性，傳統(tǒng)的確定性及魯棒調(diào)度方法或保守或激進，難以適用于高比例可再生能源電網(wǎng)。為了平衡發(fā)電的安全性和經(jīng)濟性，需要采用隨機調(diào)度的方法，將電網(wǎng)的安全約束建模為機會約束，目標函數(shù)通過計算所有風(fēng)/光發(fā)電場景下的期望值得到。然而上述隨機調(diào)度模型的求解極為困難，傳統(tǒng)的抽樣求解法計算量大，收斂性差，松弛的方法又使得求解結(jié)果不夠精確，無法實現(xiàn)調(diào)度的高效性。

綜上，在可再生能源大規(guī)模發(fā)電并網(wǎng)的高比例可再生能源電網(wǎng)中，緊急控制預(yù)案的隨機調(diào)度仍然是影響可再生能源利用率的一大難題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提出了緊急控制預(yù)案的隨機調(diào)度模型構(gòu)建方法、調(diào)度方法及系統(tǒng)，一種緊急控制預(yù)案的隨機調(diào)度模型構(gòu)建方法，其中，所述調(diào)度方法包括：

建立緊急控制預(yù)案的隨機調(diào)度模型的目標函數(shù)；

建立緊急控制預(yù)案的隨機調(diào)度模型的約束條件；

根據(jù)所述目標函數(shù)和所述約束條件，構(gòu)建緊急控制預(yù)案的隨機調(diào)度模型。

進一步地，所述目標函數(shù)為火電機組發(fā)電成本、正/負旋轉(zhuǎn)備用調(diào)節(jié)成本與緊急控制預(yù)案成本之和的最小化。

進一步地，目標函數(shù)通過如下表達式確定：

其中，T和N依次分別表示調(diào)度時段t的數(shù)量和火電機組數(shù)量，t和i依次分別為調(diào)度時段和火電機組編號的編號，p_i,t表示第i臺火電機組在t調(diào)度時段的計劃發(fā)電功率，CF_i,t表示第i臺火電機組在時刻t的燃料成本函數(shù)，CA_t表示調(diào)度時段t的火電機組的正、負旋轉(zhuǎn)備用調(diào)節(jié)成本之和，CE_t表示調(diào)度時段t的緊急控制預(yù)案成本，W_t表示調(diào)度時段t風(fēng)/光發(fā)電出力和的參考計劃值，和依次分別表示調(diào)度時段t風(fēng)/光發(fā)電出力的允許上界和下界。

進一步地，W_t、和的具體表達式依次分別為：

其中，J表示風(fēng)/光場站的數(shù)量，j表示風(fēng)/光場站的編號，w_j,t表示調(diào)度時段t第j個風(fēng)/光場站發(fā)電出力的參考計劃值，Ru_i,t表示第i臺火電機組在調(diào)度時段t提供的最大正旋轉(zhuǎn)備用，Rd_i,t表示第i臺火電機組在調(diào)度時段t提供的最大負旋轉(zhuǎn)備用。

進一步地，火電機組的燃料成本函數(shù)表示為火電機組出力的二次函數(shù)，其中，火電機組的發(fā)電成本函數(shù)通過如下表達式確定：