[发明专利]基于新能源出力预测误差的电气联合系统出电控制方法

权利要求书

1.一种基于新能源出力预测误差的电气联合系统出电控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取历史风速以及风电出力有功功率作为原始数据组成原始信息数组V_wind，P_wind，获取发电单元燃气电站以及火电站机组出力上下限以及运行参数；

步骤2，确定实时风速以及风电出力特性，对风电特性函数的系数以及切入风速v_c、额定风速v_N进行优化，拟合风电功率特性曲线；

步骤3，利用拟合函数预测风电实时出力，形成风电预测误差分布曲线；

步骤4，采用合作博弈的方式，建立合作博弈模型，确定参与者、策略集合以及收益函数，制定三个发电单元：风电、燃气发电以及火电发电策略；

所述步骤4中，构建考虑新能源预测误差不确定性的发电侧博弈模型，具体包括以下子步骤：

步骤4.1，建立模型的局中人集合；联合系统中，参与博弈的局中人包括三个：火电站、风电站以及燃气电站；

步骤4.2，建立模型的策略集合：

式中：P_j,t表示第j个能源供应方t时段机组出力；和分别表示t时段机组出力下限和机组出力上限；

步骤4.3，建立发电量与用电量是相匹配且满足供需平衡的关系：

P_f,t+P_h,t+P_q,t＝L_t (2)

其中，P_f,t为t时段风机出力；P_h,t为t时段火电机组出力；P_q,t为t时段燃气轮机出力；L_t为t时段负荷用电需求量；

步骤4.4，建立风电站、燃气电站及燃气电站的气源供应量的约束关系：

式中：时段t内的风电可发功率P_w,t需小于最大风电可发功率P_w,available；时段t内的燃气电站可发功率P_r不得大于最大燃气机组可发功率P_r,max，同时不得小于最小燃气机组出力P_r,min；

步骤4.4，建立收益函数集合；

步骤4.5，发电侧以自身收益最大化为目标制定上网电价，并制定收益目标函数；其目标函数为：

maxW_t＝P_j,tpr_j,t-C_j(P_j,t,pr_j.t) (4)

式中，P_j,t为发电侧制定的t时刻j发电集团的机组出力，pr_j.t为发电侧制定的t时刻j发电集团的上网电价，C_j为成本函数，W_t为t时刻的发电侧收益；

所述步骤4.4中，火电站、燃气电站、风电站成本函数为:

式中，P_{fire_i,t}为时刻t火电机组i发电量，u_i,t为t时段火电机组i的运行状态；a_i、b_i、c_i为火电机组的成本系数；K为超额部分单位排放量所需支付的罚金；α_i、β_i、χ_i为火电机组i的排放因子；ε为基准排放系数；其中，火电站成本包含弃风时，风电因出力的随机性无法满足预测出力部分由补偿出力的火电承担的惩罚成本，P′_{wind_i,t}为t时刻风电机组i发电量，P_o,t为t时段风机计划发电量，u_fa为单位弃风惩罚金额；γ为燃气机组消耗天然气的成本系数；P_{gas_i,t}为时刻t燃气机组i发电量；φ为燃气机组的碳排放因子；u_gas为燃气机组碳排放超额部分单位排放量所需支付的罚金，g_gas为单位燃气电站发电政府补偿金额；g_wind为单位风机发电政府补偿金额，P_{wind_i,t}为t时段风机i发电量，l_wind为单位风机发电成本系数；

步骤5，对最优博弈策略进行求解以获取最大收益的出力控制策略。