[发明专利]一种含风、光电源的电力系统结构调度方法

权利要求书

1.一种含风、光电源的电力系统结构调度方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)给定常规发电机组成本系数及出力上下限，输电支路电阻值、电抗值及最大传输容量，系统负荷，电压相角上下限值，风电机组、风电场以及光伏电场相关参数数据；

(2)根据上述参数数据，以发电成本最小为目标构建优化模型目标函数，所述优化模型目标函数包含如下约束条件：潮流平衡方程约束，输电元件载流约束，节点平衡方程约束，节点电压幅值约束，节点电压相角约束，非标准变比约束，常规机组有功、无功输出功率限制，常规机组有功爬坡约束，允许的线路开断数约束，双馈感应风电机组运行约束以及光伏发电系统运行约束；

(3)采用混合粒子群算法对优化模型进行求解，得到最终的常规发电机组、风电场、光伏电场有功出力和电网输电元件状态；

所述步骤(2)中，优化模型中目标可表达为：

其中，G和T分别表示常规机组个数和时段数；a_g、b_g、c_g为常规发电机组运行耗量特性参数；P_g,t为t时段机组g的输出功率；

所述步骤(3)中，采用粒子群算法与非线性规划内点法组合对优化模型目标函数进行求解；

所述对优化模型目标函数进行求解的具体实现方法为：

每个输电元件在一个时段内的状态组成一条子链，假设系统中有N_l个输电元件，则N_l条子链组成一个粒子，因此一个粒子表示一个时段内所有输电元件的一组运行状态，由目标函数确定适应度函数并根据适应度函数评价个体的优劣，由非线性规划内点法求解电网结构给定下的经济调度模型；

所述粒子群算法中粒子通过个体极值和全局极值来更新自己的速度和位置，每个粒子的位置矩阵表示如下：

矩阵中行向量表示一个输电元件在一个周期内T个时段的状态，列向量表示每个时段输电元件N_l的状态。

2.如权利要求1所述的一种含风、光电源的电力系统结构调度方法，其特征在于，所述潮流平衡方程约束具体为：

式中，N_L为输电元件的集合；N_T为时段t的集合；节点i、j分别表示线路l的首、末节点；z_l,t为t时段表征线路l运行状态二进制变量；V_n,t为t时段节点n的电压幅值；G_l和B_l分别为线路l的电导和电纳参数；θ_ij,t为t时段支路l(i,j)两端相角差；θ_n,t为t时段节点n的电压相角；P_l,t和Q_l,t为t时段线路l的有功和无功功率。

3.如权利要求1所述的一种含风、光电源的电力系统结构调度方法，其特征在于，所述输电元件载流约束具体为：

t时段输电元件l上流过的电流幅值的绝对值不大于输电元件l的最大允许热电流；

并且，t时段输电元件l上流过的电流幅值等于t时段线路l的有功和无功功率的平方和与t时段节点i的电压幅值的比值的均方根。

4.如权利要求1所述的一种含风、光电源的电力系统结构调度方法，其特征在于，所述节点平衡方程约束具体为：

t时段节点n上的所有有功功率负荷的累加和等于t时段以n为末节点的所有线路的有功功率的累加和与t时段以n为首节点的所有线路的有功功率的累加和做差然后再依次与t时段连接在节点n上的所有同步发电机的有功功率的累加和、t时段连接在节点n上的所有风电场的有功功率的累加和、t时段连接在节点n上的所有光伏电场的有功功率的累加和求和；

并且，t时段节点n上的所有无功功率负荷的累加和等于t时段以n为末节点的所有线路的无功功率的累加和与t时段以n为首节点的所有线路的无功功率的累加和做差然后再依次与t时段连接在节点n上的所有同步发电机的无功功率的累加和、t时段连接在节点n上的所有风电场的无功功率的累加和、t时段连接在节点n上的所有光伏电场的无功功率的累加和求和。