[發(fā)明專利]考慮新能源不確定性的電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法及存儲介質(zhì)

在審

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• 申請日: 2023-02-06
• 公開（公告）號: CN115936407A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱劉柱;任曦駿;葉鈺童;邵筱宇;王寶;張理;宋竹萌
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)安徽省電力有限公司經(jīng)濟技術(shù)研究院;國網(wǎng)安徽眾興電力設(shè)計院有限公司
• 主分類號: G06Q10/0631
• 分類號: G06Q10/0631;H02J3/46;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 深圳天融專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44628
• 代理人: 張莉

1.一種考慮新能源不確定性的電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述方法包括：

基于給定的可再生能源預(yù)測數(shù)據(jù)，在安全約束條件下，以預(yù)調(diào)度成本最小為目標(biāo)，得到一階段決策變量；

在實際可再生能源數(shù)據(jù)下，基于所述一階段決策變量，在實際調(diào)度應(yīng)滿足的實際安全約束條件下，以系統(tǒng)實際運行成本最小為目標(biāo)，得到二階段決策變量作為電力系統(tǒng)的在調(diào)度措施；

其中，兩階段分布魯棒優(yōu)化調(diào)度模型的公式表示為：

s.t.x∈χ

式中：x為一階段決策變量，χ為第一階段決策變量的可行域，ξ為隨機變量組成的列向量，Q(x,ξ)為以下優(yōu)化問題的最優(yōu)值：

s.t.T(x)ξ+H(x)≤Wy

式中：y是由第二階段決策變量組成的向量，q為系數(shù)向量，T(x)、H(x)，W為矩陣。

2.如權(quán)利要求1所述的考慮新能源不確定性的電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述基于給定的可再生能源預(yù)測數(shù)據(jù)，在安全約束條件下，以預(yù)調(diào)度成本最小為目標(biāo)，得到一階段決策變量，包括：

基于經(jīng)濟調(diào)度模型，在給定的可在生能源預(yù)測數(shù)據(jù)下，基于安全約束條件，計算最小預(yù)調(diào)度成本；

將經(jīng)濟調(diào)度是作為機組組合的子問題，利用機組組合模型計算系統(tǒng)的靈活爬坡容量，并基于所述靈活爬坡容量，得到所述一階段決策變量，所述一階決策變量包括機組組合安排和機組預(yù)調(diào)度出力；

其中，所述經(jīng)濟調(diào)度模型公式表示為：

目標(biāo)函數(shù)為：

約束條件包括：

能量平衡約束為：

發(fā)電機容量約束：

發(fā)電機爬坡約束：

式中：t，g，k，n分別為表征時段、傳統(tǒng)機組、可再生能源、節(jié)點的下標(biāo)；T，G，K，N分別為包含所有時段、傳統(tǒng)機組、可再生能源、節(jié)點的集合；為機組g在時段t的預(yù)調(diào)度出力；F_g(·)為機組g的燃料成本函數(shù)；d_nt為節(jié)點n在時段t的系統(tǒng)負荷；P_g，為機組g在運行狀態(tài)下的最小和最大出力；分別為機組g在運行狀態(tài)下單位時間向上和向下爬坡能力；Δ_d為調(diào)度時間間隔；為節(jié)點n在時段t時實際產(chǎn)生的新能源及負荷；w_kt,d_nt為節(jié)點n在時段t時新能源的預(yù)測值及負荷預(yù)測值。

3.如權(quán)利要求2所述的考慮新能源不確定性的電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述燃料成本函數(shù)的公式表示為：

式中：A、B、C為煤耗曲線參數(shù)。

4.如權(quán)利要求2所述的考慮新能源不確定性的電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述機組組合模型的公式表示為：

目標(biāo)函數(shù)為：

約束條件包括：

火電機組最小啟動時間約束：

火電機組最小關(guān)停時間約束：

發(fā)用電平衡約束：

火電機組容量約束：

火電機組時段間爬坡能力約束：

式中：x_gt為表征機組g在時段t開關(guān)狀態(tài)的二元變量，1為開機，0為關(guān)機；c_w、c_d分別為棄新能源和棄負荷的懲罰成本；U_Tg，D_Tg分別為機組g的最小開啟時間和最小關(guān)停時間；為機組在運行狀態(tài)下的向上爬坡能力；為機組在運行狀態(tài)的向下爬坡能力；，為節(jié)點n在時段t時實際產(chǎn)生的新能源及負荷；w_kt,d_nt為節(jié)點n在時段t時新能源的預(yù)測值及負荷預(yù)測值；為機組g在時段t的預(yù)調(diào)度出力；F_g(·)為機組g的燃料成本函數(shù)。

5.如權(quán)利要求4所述的考慮新能源不確定性的電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述火電機組時段間爬坡能力根據(jù)預(yù)測凈負荷變化及歷時預(yù)測誤差預(yù)先設(shè)定，具體為：

式中：和分別為電力系統(tǒng)的正向、負向爬坡備用需求；σ_t為時段t系統(tǒng)中不確定性的標(biāo)準(zhǔn)差；a表征爬坡需求考慮的不確定性的程度。