[发明专利]大规模可再生能源发电并网下电力系统协同优化模型

说明书

大规模可再生能源发电并网下电力系统协同优化模型，包括自动的协同优化单元、可控的协同优化单元以及再可控的协同优化单元总和的最小值；自动的协同优化包括火电机组一次调频和负荷频率响应；可控的协同优化为自动发电控制机组二次动作；再可控的协同能力包括切负荷、弃风；所述协同优化模型函数公式为：本发明的协同优化模型，具有较好的经济型且更有助于电网消纳可再生能源发电，尤其是在不确定性度量手段(随机性、模糊性、粗糙性)与经济性间衔接的不确定性调度决策中会发挥尽可能消纳可再生能源发电的目标，具有明显现实意义和应用前景。

技术领域

本发明涉及电网运行优化方法，属于电力应用领域，尤其涉及一种大规模可再生能源发电并网下电力系统协同优化模型。

背景技术

为保护生态环境，大规模可再生能源发电并网已成定局，在此需求和新趋势下，提高电网消纳大规模可再生能源发电能力已成为迫切要解决的问题。

目前，国内外学者从各个角度对电力系统运行系统优化进行了研发，包括以下几方面重点：

①加强可再生能源发电的管理。

主要针对可再生能源发电本身，涉及可再生能源发电的预测、控制以及低电压穿越能力等方面。由于可再生能源发电随机性、间歇性的特点，造成电网调度中备用的配置和控制愈加困难。

②挖掘传统调控资源的潜力。

传统调控资源包括可调节火电、水电，以及抽水蓄能等。水电快速调节特性、抽水蓄能削峰填谷作用，以及必要时采用的火电机组深度调峰技术有助于缓解可再生能源发电波动性和反调峰特性给电网稳定运行造成的困难。

③发展各类储能技术。

除常规抽水蓄能外，常见的储能技术可分为机械储能、电磁储能、化学储能。将储能技术与可再生能源发电相结合，能够平滑可再生能源发电功率波动，降低备用容量需求。

④实施需求侧管理技术，引导和激励用户改变用电规律，发展具有主动行为负荷、微网技术，以推动可再生能源发电的多样化消纳。

采取上述措施的根本目的，是在于大规模可再生能源发电并网条件下，如何实现电网安全、可靠、经济的运行。因而，在运行中电网频率必然允许在一定范围内变化。目前在调度中频率处于额定值不变，对电力系统频率在允许范围内的变动并未进行关注。然而，在调度中频率处于额定值不变，这与实际系统运行允许频率波动事实不符，必将造成调度结果的保守性，有时甚至无解而实际可行的处境。

实际上，随着电力系统满足对象，包括负荷与可再生能源发电波动性的增强，电力系统自身所具备的协同能力不容忽视。

频率的调节作用可充分反映出电力系统控制有其本身无序但实质有序的协同能力。这种协同能力来自发电和用电环节，传统上主要是常规发电机组和常规负荷，当然也包括近来发起的可参与频率调节的可再生能源发电、电动汽车以及需求管理等。随着电力系统规模的不断扩大，以及各类新技术的出现，电力系统运行的协同能力如何在调度中得以体现，对电力系统运行的经济性尤为重要。

发明内容

本发明提供一种大规模可再生能源发电并网下电力系统协同优化模型，以应对常态下负荷和可再生能源发电的波动为对象，以可调度机组输出功率和频率为决策量，建立协同的电力系统调度模型，该模型不仅有助于实现调度与控制的友好衔接，而且更有利于消纳可再生能源的发电。

本发明通过以下技术方案予以实现：

大规模可再生能源发电并网下电力系统协同优化模型，所述协同优化模型为包括自动的协同优化单元、可控的协同优化单元以及再可控的协同优化单元总和的最小值；所述自动的协同优化包括火电机组一次调频和负荷频率响应；可控的协同优化为自动发电控制机组二次动作；再可控的协同能力包括切负荷、弃风；所述协同优化模型函数公式为：