[发明专利]基于可控负荷提升新能源接纳能力的电网日前发电计划优化方法及系统

权利要求书

1.基于可控负荷提升新能源接纳能力的电网日前发电计划优化方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、建立日前发电计划中可控负荷的数学模型，研究可控负荷价格空间及可控负荷运行的约束条件；

S11、首先，对不同类型可控负荷进行分析，得到可控负荷安全运行约束；

可控负荷在时段的有功负荷的安全约束具有如下形式：

S12、其次，对可控负荷定价问题进行研究，制定可控负荷报价曲线，定价应考虑可控负荷的沉没成本、边际成本及资金的时间成本；

S13、分别建立新能源发电出力周期波动的确定性模型和随机波动的概率模型，进而建立考虑新能源发电消纳、含可控符合的电力系统日前发电计划制定优化模型；

该优化模型的目标函数为火电机组启停费用和发电费用最小，形式为

式中，，为日前调度的时段数；为制定日前发计划可以调度的火电机组数；为机组在时段的运行状态，是一个0-1整数变量，取1表示机组为运行状态，取0为停机状态；目标函数用项计入了机组启动费用，只有在时才会被计入，用项计入了机组停机费用，只有在才会被计入；是机组在时段发出的有功功率，的形式表明，只有在是发电费用才会被计入；

S2、制定可控负荷最优运用策略；

S21、根据可控负荷的多种用途，建立可控负荷运行综合效益考察模型，将各种用途加以量化，其不同用途的收益与消耗的功率关系表示为：

式中，为用途总数，其中一种收益即为交由电网调度的可调节负荷产生的收益，由计算得到，为前述可控负荷报价曲线；多数情况下是不同性质、不同类型的物理量，比较考察需要对它们做无量纲化处理，并使各个收益值有相同的变化范围，可以采用下式把第用途的收益值无量纲化，即

接下来，建立加权形式的综合收益模型，即

或

S22、确定可控负荷所有者的收益所产生费用如何在各种类型发电机组分摊，得到如下形式约束

式中，是支付给可控负荷总费用的上限；

S23、建立以新能源消纳能力最大、可控负荷运行综合效益最大为目标的多目标可控负荷竞价优化模型并求解，模型需考虑可控负荷的安全运行约束；

在时段采用补偿系统的弃风功率，故新能源消纳能力最大目标函数取为最小化各时段它们之间的差值，即

或

而可控负荷运行综合效益最大为目标为

S24、用目标函数构成多目标规划模型并求解，据此得到在整个调度周期各个可控负荷的负荷运行曲线，这一曲线中的是发电计划曲线优化模型中的已知量，此处需要计算可控负荷安全运行约束。

2.如权利要求1所述的基于可控负荷提升新能源接纳能力的电网日前发电计划优化方法，其特征在于：所述可控负荷报价曲线宜采用线性、二次函数或线性分段形式。

3.如权利要求1所述的基于可控负荷提升新能源接纳能力的电网日前发电计划优化方法，其特征在于：约束条件除前面得到的可控负荷安全运行约束外，还有如下约束：

机组日合同电量约束：

式中，，为机组在分解到下一日合同电量；

各时段系统功率平衡约束：

式中，与都是已知量，前者是时段系统不可控负荷的预测值，后者；

发电机组最小、最大输出功率限制约束：

式中，为机组有功输出功率最小值、最大值；

机组最小运行时间、最小停运时间约束：

式中，为机组的至时段时的连续停机时间、连续运行时间，它们是由整数变量决定的状态变量，则分别是机组的最小连续停机时间、最小连续运行时间；

机组爬坡速度约束：

对机组，若

式中，分别是机组有功输出功率调整时的最大下降速率和最大上升速率；

机组及系统旋转备用约束：

式中，为机组的旋转备用及最大旋转备用，是时段系统需要的总旋转备用值；

如需考虑线路传输功率安全约束，则其形式为：

式中，时段流过线路的功率，是线路允许流过的最大功率，为系统的支路数。

4.基于可控负荷提升新能源接纳能力的电网日前发电计划优化系统，其特征在于：采用如权利要求1-3任一项所述的方法制定电网日前发电计划。