[发明专利]一种小水电群接入电网的两目标随机经济调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种小水电群接入电网的两目标随机经济调度方法，属于电力系统运行检修技术领域。

背景技术

近年来，随着环境污染和能源枯竭问题越来越严重，对于清洁可再生能源的利用已经越来越多的受到世界各国的重视。我国开发和利用可再生能源、优化能源结构的力度也不断加大。目前，利用风电，光伏的各项技术已经趋于成熟。水电是优质的再生能源，同风电一样，也是能可持续利用的洁净能源。我国小水电建设己经取得了很大的成效，尤其西部山区小水电呈现集群式特点。

随着传统水利向资源水利、可持续发展水利转变，如何高效运行深度挖掘小水电效益越来越得到重视。小水电运行管理也应由常规调度管理向优化调度转变。将风电来优化调度的思路移植到小水电群的调度上，可以最大限度地发挥小水电的积极作用，并促进小水电的可持续发展优化调度问题是一个随机优化问题，同时也是大规模、多目标、非线性优化问题。

随着节能减排政策出台，电网优化调度目标呈现多样化，但目前尚未有针对小水电群接入电网的随机经济调度方案出现。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种小水电群接入电网的两目标随机经济调度方法，其针对电网优化调度目标呈现多样化解决了小水电群接入电网的随机经济调度问题。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

本发明实施例提供的一种小水电群接入电网的两目标随机经济调度方法，它包括以下步骤：

1)获取计算参数：从含径流式小水电群的电力系统获取计算参数；

2)建立两目标随机经济调度模型：建立以购电费用和污染气体排放量最小为目标的随机动态经济调度模型；

3)对两目标随机经济调度模型进行求解：采用场景解耦和异步迭代改进内点法对两目标随机经济调度模型进行求解；

4)获取经济调度方案：通过基于折衷最优解的改进帕累托前沿分析来获取经济调度方案。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤1)中，所述计算参数包括给定常规发电机组成本系数及出力上下限、输电支路阻抗及容量参数、水电机组运行参数和系统负荷。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤2)中，所述两目标随机经济调度模型中的目标函数包括：

①购电费用目标函数：

式中：a_g是第g^th台常规发电机组费用；a_hydro是小水电的购电费用，考虑小水电购电费用是因为现在国家采用补贴的方式鼓励电网接入新能源；代表预测场景中第g^th台常规机组在t时刻的出力；代表预测场景中第h^th个小水电集群在t时刻的出力；N_G和N_H是相应的常规机组台数和小水电集群数目；

②污染气体排放量目标函数：

式中，b_2,g、b_1,g和b_0,g均为第g^th台常规机组的污染气体排放系数。

作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤2)中，所述两目标随机经济调度模型中的约束条件包括：

①功率平衡约束：

预测场景和误差场景中的有功功率平衡约束表述如下：

式中：是预测场景和误差场景中第g^th台常规机组在t时刻的有功出力；代表预测场景和误差场景中第h^th个小水电集群在t时刻的有功出力；P_mt代表负荷节点m在t时刻的负荷；N_D是负荷节点数目,N_S＝N_G+N_H；

②常规机组出力约束：

a)预测场景和误差场景中的常规机组出力上下限约束，表达如下：

其中，P_gmax和P_gmin是第g^th台常规机组的出力上下限；

b)预测场景和误差场景中的爬坡/滑坡约束，表达如下：

其中，r_ug和r_dg分别是第g^th台常规机组的爬坡/滑坡系数；ΔT为动态调度两相邻时刻的时间间隔；

c)场景转移约束：

该约束表示从预测场景到误差场景，常规机组的可调度裕度，表达如下：