[发明专利]一种含风电、需求响应和压缩空气储能的电网调度方法

说明书

本发明公开了一种含风电、需求响应和压缩空气储能的电力调度方法，包括：建立包含系统运行成本和系统弃风成本的电力系统日前调度模糊模型的目标函数；建立包含系统约束、常规机组约束、需求响应资源约束以及压缩空气储能电站约束的电力系统日前调度模糊模型的约束条件，约束条件中的风电机组出力、负荷预测出力和需求响应量均用模糊数表示，系统约束中的系统正负备用容量约束均采用模糊机会约束的形式表示；将系统约束中的系统正负备用容量约束进行清晰等价处理，获得电力系统日前调度的清晰等价模型；并采用优化软件对转换后的调度模型进行求解，获得电力系统优化调度方案，算例表明此方法能够有效提升电力系统运行经济性和风电消纳率。

技术领域

本发明属于电力系统日前优化调度领域，更具体地，涉及一种含风电、需求响应和压缩空气储能的电网调度方法。

背景技术

随着能源短缺和环境污染问题的日益严峻，大力发展以风电为首的可再生能源已成为我国的重要能源战略之一。然而，风电具有间歇性和不确定性等不友好特性，大规模风电并网将对电力系统的安全、经济运行带来严峻挑战。为了应对上述问题，诸多学者已开展了大量研究工作，其中，需求响应技术和压缩空气储能技术被公认为是解决大规模风电消纳问题的有效方式。因此，如何制定合理有效的电力系统日前调度策略，实现电力系统内的现有调度资源(常规机组)与需求响应资源和压缩空气储能电站协调配合，并实现系统运行成本的降低和系统风电消纳率的提升，是目前亟待解决的问题。

现阶段关于电力系统日前优化调度的研究中，大多仅考虑电池储能系统或抽水蓄能电站参与系统调度，或单独考虑需求响应资源参与系统调度，较少有研究针对风电、压缩空气储能电站和需求响应资源相互配合下的电力系统日前优化调度方法，且在考虑需求响应资源参与调度时较少考虑对需求响应不确定性的描述。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种含风电、需求响应和压缩空气储能的电网调度方法，其目的在于解决现有的电网调度方法由于为考虑需求响应资源和压缩空气储能电站导致电力系统运行成本高的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种含风电、需求响应以及压缩空气储能的电力系统调度方法，包括如下步骤：

步骤1：建立包含系统运行成本和系统弃风成本的电力系统日前调度模糊模型的目标函数；

步骤2：建立包含系统约束、常规机组约束、需求响应资源约束以及压缩空气储能电站约束的电力系统日前调度模糊模型的约束条件，约束条件中的风电机组出力、负荷预测出力和需求响应量均用模糊量表示，系统约束中的正备用容量约束和负备用容量约束均采用模糊机会约束的形式表示；

步骤3：将系统约束中的系统正备用容量约束和负备用容量约束进行清晰等价处理，获得电力系统日前调度清晰模型；

其中，系统运行成本包括常规机组的运行成本、常规机组的启停成本以及压缩空气储能电站运行成本。

优选地，根据公式获得电力系统日前调度模糊模型的目标函数。

优选地，系统约束还包括功率平衡约束，其中功率平衡约束用于约束常规机组出力、压缩空气储能电站发电功率、风电出力、负荷出力、需求响应量、压缩空气储能电站压缩功率以及弃风量之间的平衡；

系统正备用容量约束用于约束当电力系统处于最大发电状态下时电力系统出力大于电力系统净负荷的可信度大于正备用阈值；

系统负备用容量约束用于约束当电力系统处于最小发电状态下时电力系统出力小于电力系统净负荷的可信度大于负备用阈值；

其中，当电力系统处于最大发电状态下时电力系统出力为所有常规机组最大出力和压缩空气储能电站最大出力之和，当电力系统处于最小发电状态下时电力系统出力为所有常规机组最小出力之和与压缩空气储能电站最大压缩功率的差值，电力系统的净负荷为负荷量、弃风量以及需求响应量之和同风电机组出力的差值。