[发明专利]一种广域源-荷日前有功优化控制方法

权利要求书

1.一种广域源-荷日前有功优化控制方法，包括以下步骤：

S1：读取各类电源、集中式工业负荷和分布式民用负荷的相关数据；

S101:获取电网中集中式工业负荷的数量M_H，分布式民用负荷的数量N；

S102：获取次日风电有功出力预测数据常规电源功率预测数据各集中式工业负荷功率预测数据各分布式民用负荷功率预测数据

S103：获取常规电源的性能参数：常规机组i的最大输出功率P_Gi,max、最小输出功率P_Gi,min、最小运行时间最小停机时间上升出力限制P_Gi,up、下降出力限制P_Gi,down；

S104：获取集中式工业负荷调节性能参数:集中式工业负荷m的最大负荷功率最小负荷功率最大升出力限制DP_h⁺、最小降出力限制

S105：获取分布式民用负荷的调节性能参数:分布式民用负荷n的最小负荷功率最大负荷功率最小蓄热量最大蓄热量最大爬坡率DP_x+^m,n，最小爬坡率

S2：对分布式民用负荷进行分组聚合处理；

S3：计算各组聚合负荷的聚合调节性能参数；

S4：构建并求解广域源-荷日前有功优化模型，得到各类电源、集中式工业负荷、聚合民用负荷的日前有功功率计划；

S5：分配聚合民用负荷中各分布式负荷的日前有功功率计划；

所述S4包括以下步骤：

S401：构建广域源-荷日前有功优化模型，设定目标函数为弃风量最小，约束条件包括功率平衡约束，风电出力约束，常规电源运行约束，聚合民用负荷约束，高载能负荷约束；

S402：求解得到风电日前有功出力计划常规电源日前有功出力计划集中式工业负荷日前负荷有功功率计划聚合民用负荷日前负荷有功功率计划

S401:构建广域源-荷日前有功优化模型；

构建目标函数如下：

式中，为t时段日前风电计划出力值；为次日t时段风电有功功率预测值；Δt为单位时段的时长，设定为15分钟；

其中约束条件包括：

(1)功率平衡约束：

N_G表示系统中常规机组的个数；表示系统中常规机组i在时段t的启停状态，用0或1表示；表示常规机组i在t时段的有功出力；为t时段常规负荷预测功率；分别为第m个高载能负荷和聚合民用负荷在t时段的日前计划功率；M_H为集中式工业负荷的个数，M_x为聚合民用负荷的组数；

(2)风电出力约束条件

(3)常规电源运行约束条件

1)技术出力上下限约束：

式中，P_Gi,max和P_Gi,min分别为常规机组i的输出功率上下限；

3)爬坡速度约束：

式中，为常规机组i在时段t-1的出力；P_Gi,up和P_Gi,down分别为常规机组i的上升出力限制和下降出力限制；

(4)聚合民用负荷约束

1)蓄热量约束

蓄热式电锅炉设计最高出水温度为95℃，蓄热量在规定范围以内：

式中，蓄热量可表示为其中为t时段第m类蓄热式电锅炉的用电负荷功率，为t时段第m类蓄热式电锅炉的用电负荷预测功率，为t时段第m类蓄热式电锅炉的聚合蓄热量，Dt为蓄热式电锅炉中采集用电负荷功率的时间间隔；

2)负荷有功功率约束

式中：为t时段第m类蓄热式电锅炉的用电负荷功率；和分别为第m类蓄热式电锅炉功率的下限值和上限值；

3)功率波动约束

蓄热式电锅炉的功率可调性很高，但是为了确保电锅炉的安全稳定运行，其功率的波动应限制在一定范围之内：

式中：和为第m类蓄热式电锅炉升、降功率的响应速度极限；为高载能负荷m的容量限制极限；

(5)集中式工业负荷约束

1)负荷上下限约束

其中，分别为高载能负荷m的最小和最大容量限制；

2)负荷爬坡率约束

其中，和为高载能负荷m从时段t-1到时段t允许的最大降出力和升出力值。