[发明专利]新能源电力系统中紧急调控域的调度方法

说明书

本发明属于电力系统调度领域，涉及一种在电力系统负荷波谷时段最低点的紧急调控域调度的方法。当电网系统出现低谷最低点时紧急调度的问题，即紧急调控域调度的方法。系统将通过上面两阶段的调度策略保证了对整个电网运行的稳定性。当决策变量x的值达到紧急调控时，电网中所有发电机组的运行状态在协调控制状态下均以达到最低状态时，再通过与整个电网运行状态协调调度下利用弃核、弃风、弃光策略g(xsubgt;i/subgt;,α(k))进行调度。

技术领域

本发明属于电力系统调度领域，涉及一种在电力系统负荷波谷时段最低点的紧急调控域调度的方法。

背景技术

电网对机组的发电调度基于日负荷曲线的预测结果，重点考虑可调度机组容量及各机组可出力范围两个参数进行机组优化组合；发电控制多应用闭环控制，旨在减少实际负荷与预测负荷差异带来的电网频率升降，调度和控制的组合称为调控。机组组合排列时重要的参考依据是日负荷预测曲线，该曲线具有显著的波峰和波谷。本发明重点在于处理波谷时段最低点的紧急调度的问题，而在电网在波谷时段，减少机组出力，电网处于异常运行状态，在最低谷，即尖谷时刻，由于机组出力压低程度有限，当机组最小出力状态下总出力仍高于负荷水平时系统需要其他紧急措施保障频率的稳定。

目前，在应对电网负荷低谷的研究中主要在以下几个方面：

如现有技术1，提高峰谷时电价降低低谷时电价，鼓励用电用户避开峰谷时用电转到低谷电价低时用电，《基于博弈论的分时电价研究》(重庆大学，2006)中对分时电价进行了较为系统、深入的分析，并建立了一套涉及政府、电力公司和电力用户的需求侧分时电价模型，在分时电价模型中引入博弈论的思想，并基于模糊控制算法对控制模型进行了优化，通过仿真验证此方法可以提高用户在波谷时段的用电量；但此方法可以提高的是波谷时段的用电量，无法解决当波谷出现最低点时紧急的控制策略。

现有技术2，随着主动负荷系统的发展，利用主动负荷的互动响应特性，主动选择用电时段。《低谷电蓄能供暖系统的应用探讨》(科技创新与应用,2017)中提供了一种低谷电蓄能供热系统的方法，在谷电时，保存充足的蓄热量，可以实现提高谷电时的用电量。但此技术扔无法解决当波谷出现最低点时紧急的控制策略。

根据以上技术的缺陷及问题，本发明中针对在系统出现波谷最低点时的紧急措施进行研究，并将系统的波谷最低点的一段时刻称为紧急调控域，在本发明中主要设计的是紧急调控域的调度方面的问题，下面将从电网调度作为切入点介绍紧急调控域调度方法。

发明内容

本发明的目的是当电网系统出现低谷最低点时紧急调度的问题，即紧急调控域调度的方法。为了解决该问题，将一个电网系统中的所有形式的发电机组运行状态作为目标函数，当发电机组≥2时，电网中某一个机组发生变化时，随之所有的机组都会发生变化。

步骤一：把电网中所有形式的发电机组运行状态的变化称为发电机组的动态多目标优化，本发明需要解决的是调度问题，所以通过公式(1)将问题进行描述：

在式中

x为电网中某一时刻的负荷系数，记为决策变量；

S是整个日负荷曲线的上下限值，记为决策空间；

F(x,α(t))→M为电网中包含的所有形式发电机组在负荷系数为x此时各自的运行状态f_i(x,α(t))；

M为电网中发电机组的个数；

α(t)为整个电网运行的相关动态参数，在时间周期内为具有离散特性的变量，α(t)可以被离散化为α(k),k＝1,2,···,K；并认为在任一个划定的时间段中,α(k)为确定不变量。

步骤二：通过定义P_i为在某一时刻整个电网中所有发电机组的发出功率，这里有