[发明专利]一种基于通用分布的含风电电力系统实时动态经济调度方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统运行与控制领域，涉及一种基于通用分布的 含风电电力系统实时动态经济调度方法。

背景技术

随着风力发电的大规模开发，风电对电网安全运行和调度控制等 带来巨大挑战,一种将风电作为调度量的实时动态经济调度方法对电 力安全生产至关重要。

经济调度问题是电力系统的基本问题，在风电大规模接入之前， 由于火电机组良好的可控性及电力系统负荷成熟的预测方法，以往的 经济调度通常是日前调度和实时手动调节的组合。风电的接入，风电 的自然属性(随机性和波动性)成为电力系统的不确定电源，在风电 渗透率不高的情况下和负荷一样作为电力系统扰动源。随着风电渗透 率的不断增加，风电的随机针对电力系统的影响越来越大。由于日前 风功率预测误差较大，而风电的超短期预测(1h)精度较高，故国内 外的研究大都是通过日前机组组合、日前经济调度和实时经济调度配 合，多尺度进行调度。在含风电调度方面，国内外学者进行了大量基 础研究，可分为四类。

(1)基于动态规划法的动态经济调度。此类算法解析度通常较 高，算法逻辑清晰，计算速度快，例如等微增率算法。不足之处为此 类算法通常将风电作为净负荷处理，如前所述，这种处理方式在风电 渗透率不高的风电发展初期较为适用。在风电渗透率达到一定规模 后，此类算法的弊端凸显。

(2)基于启发式方法的动态经济调度。此类算法的数学模型相 对复杂，传统的算法难以求解，故通常适用蚁群、粒子群等启发式算 法求解。启发式算法虽然智能性高，可以保证求出解，但每次优化结 果是不确定的，有事无法保证得到的解是全局最优解，部分启发式算 法不适合用于大规模系统求解。

(3)基于鲁棒优化方法的动态经济调度。鲁棒优化的核心思想 是考虑最极端的边界情况，达到优化方法的鲁棒性。即牺牲一定经济 性的条件下，保证模型对极端情况的有效处理。该方法可以有效求解 发电计划，但由于鲁棒优化固有的鲁棒特性，在经济性等方面会有一 定的降低。

(4)基于随机优化方法的动态经济调度。随机优化算法为将风 电功率作为随机变量处理，场景法也是随机优化方法的一种常用方 法。随机优化是一种处理含不确定性优化问题的有效方法，目前已广 泛应用于含不确定性的电力系统经济调度问题中。如何准确描述风电 功率的不确定性、有效求解对应的优化模型是含风电电力系统随机经 济调度的关键问题。此类算法物理概念较为明确，但在计算速度方面 目前还有很大的提升空间，尤其是对于对计算速度有较高要求的实时 调度层面。

动态规划法由于其计算速度快，在实时调度中具有很大的潜力， 但动态规划法大都将风电视为净负荷处理。在随机优化中，如何合理 描述风电功率的不确定性并将其运用于电力系统的经济调度与优化 运行中具有重要意义。描述风电功率的分布常用正态分布。对风电功 率分布描述的准确性与对应随机动态经济调度模型的解的准确性密 切相关。但目前尚未出现相关具有实用价值的技术方案。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷，提供基于通用分布的电力系统实时 动态经济调度技术方案。

本发明提供的技术方案是：

1、一种基于通用分布的含风电电力系统实时动态经济调度方法， 其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：输入日前系统负荷预测数据和日前风电功率预测数据、 火电机组运行参数、历史统计数据，所述历史统计数据包括不同风电 功率预测水平下实际风电功率的通用分布参数α,β,γ；

步骤2：定义p_i,t为第i台火电机组t时刻的出力，火电机组的 总数为I，i＝1,2,...,I，w_j,t为第j个风电场t时刻的计划出力，风电场 的总数为J，j＝1,2,...,J，T为时刻的总数，t＝1,2,...,T；

计算从当前时刻也就是当前计算周期到后面1小时的调度时间 域每个调度周期火电机组出力可能达到的范围，称为火电机组在t调 度周期的可行域，该1小时的调度时间域为12个调度周期：