[发明专利]基于鲁棒联络线计划的多区域异步协调动态经济调度方法

说明书

本发明涉及一种基于鲁棒联络线计划的多区域异步协调动态经济调度方法，属于电力系统的运行和控制技术领域。本方法首先建立考虑风电不确定性的基于鲁棒联络线计划的多区域异步协调动态经济调度模型，所建立的模型是两阶段鲁棒优化模型，该模型由目标函数和约束条件构成；然后，将建立的多区域异步协调动态经济调度模型转化成矩阵形式表达，采用基于约束‑列生成法的求解算法对模型进行求解，并将结果用于经济调度。本发明考虑了风电的不确定性，充分开发了电网不同区域的调峰容量，适应风电的快速波动，可有效减少弃风。

技术领域

本发明属于电力系统的运行和控制技术领域，特别涉及一种基于鲁棒联络线计划的多区域异步协调动态经济调度方法。

背景技术

当前我国的互联电网采用分级分区控制架构。我国的互联大电网由若干个区域电网组成，每个区域电网由多个省级电网组成。其中，每个省级电网控制中心负责监视与控制本地电网，各个省级电网控制中心由区域电网上层控制中心协调。上层控制中心主要负责省级电网之间联络线潮流的监视、决策与控制。

目前我国的互联电网调度运行采用定联络线计划调度方法。在传统的联络线日前计划决策过程中，各个省级电网的本地控制中心首先向上层控制中心上报联络线潮流的预计划值。各个省级电网所提供的联络线预计划之间可能不匹配，因此，上层控制中心需要对预计划进行人工调整确定，从而产生新的联络线计划下发各个省级电网。随着大规模风电的接入，多区域电网的定联络线计划调度方法面临新的挑战。首先，该方法要求省级电网在日内调度中严格执行日前整定的联络线潮流计划，这限制了区域之间进行灵活的功率交换。因此，该调度方法不仅限制了区域旋转备用和调峰容量共享，而且割裂了潜力巨大的跨区风电消纳市场。由于日前风电预测精度不高，日前整定的联络线计划结果难以适应日内风电的快速波动。另外，传统联络线计划决策方式没有考虑风电的不确定性，这可能导致联络线计划不合理，使得联络线功率受端区域电网因向下旋转备用不足产生不必要的弃风。

鲁棒优化问题属于一种考虑参数不确定性的优化问题，在给定不确定参数变化范围的情况下，该方法寻求一个最优解，使得约束条件在不确定参数的所有可能取值下均得到满足。两阶段鲁棒优化问题为考虑参数与决策变量决策顺序的优化问题，其决策顺序可分为两个阶段。

约束-列生成算法可求解两阶段鲁棒优化问题。在求解两阶段鲁棒优化模型方面，约束-列生成算法的收敛性优于Benders分解算法。约束-列生成算法采用主问题-子问题交替迭代的方式进行求解。

发明内容

本发明的目的旨在克服传统定联络线计划方法带来的弊端，提出一种基于鲁棒联络线计划的多区域异步协调动态经济调度方法。本发明考虑了风电的不确定性，充分开发了电网不同区域的调峰容量，适应风电的快速波动，可有效减少弃风。

本发明提出的一种基于鲁棒联络线计划的多区域异步协调动态经济调度方法，该方法首先建立考虑风电不确定性的基于鲁棒联络线计划的多区域异步协调动态经济调度模型，所建立的模型是两阶段鲁棒优化模型，该模型由目标函数和约束条件构成；然后，将建立的多区域异步协调动态经济调度模型转化成矩阵形式表达，采用基于约束-列生成法的求解算法对模型进行求解，并将结果用于经济调度。该方法具体包括以下步骤：

1)建立考虑风电不确定性的多区域异步协调动态经济调度模型，该模型由目标函数和约束条件构成；具体步骤包括：

多区域异步协调动态经济调度模型的目标函数如式(1)所示：

该目标函数分为三个部分：第一部分为该模型的第一阶段目标，即式(1)中最外层的最小化问题，解决对应联络线计划决策；第二部分为确定在每个区域所定义的风电不确定集合内的最恶劣风电出力场景，即式(1)中中间层的最大化问题，模拟最恶劣场景的确立；第三部分为该模型的第二阶段目标，即式(1)中内层的最小化问题，通过经济调度决策达到最小化运行总成本的目标；所述目标函数的每个部分均包含各自的约束条件；