[发明专利]基于改进仿射备用分配的含风电电力系统经济调度方法

说明书

本发明公开了一种基于改进仿射备用分配的含风电电力系统经济调度方法，步骤包括确定系统内发电机组参数、线路参数和风电功率场景；基于改进仿射备用方法，以实际风电功率与风电调度功率之间的差异为基准，确定在实时的实际风电功率得到后的常规机组实际备用功率，建立电力系统经济调度模型；基于线性规划求解器求解模型，确定并输出常规机组的调度结果。本发明通过以实际风电功率与风电调度功率之间的差异为基准，确定在实时的实际风电功率得到后的常规机组实际备用功率，以此建立电力系统经济调度模型，基于线性规划求解器求解模型，确定并输出常规机组的调度结果，且通过本发明方法的总体系统调度成本明显低于常规仿射备用分配方法。

技术领域

本发明涉及电力系统中运行与控制的技术领域，具体涉及一种基于改进仿射备用分配的含风电电力系统经济调度方法。

背景技术

电力系统调度运行包括静态经济调度和动态经济调度。动态经济调度考虑了各时间段之间的相互影响，更加能够切实反映系统的运行要求，目前已有很多相关研究，风能作为一种重要的可再生能源，研究含有并网风电场的动态经济调度问题是一个十分重要的问题；同时，区别于火电等常规能源，由于风能具备有别于常规机组的间歇性和不可预测性，也给这一问题的解决带来了困难和挑战。电力系统中需要预留一定的备用功率来平抑风电出力的随机性。具体来说，通过在经济调度中预留一部分常规机组的备用功率，在实时的实际风电功率得到后，通过调用常规机组的备用来平衡风电出力的偏差。

仿射备用分配方法是考虑风电功率实际分配的经典方法。在仿射备用分配方法中，通常以实际风电功率与预测风电功率之间的差值为基准，通过相应的参与因子将风电的不平衡功率分配给每个常规机组，如果实际风电功率大于预测风电功率，则需要系统的向下备用，即常规机组需要降低出力来调用预留的备用功率。如果实际风电功率小于预测风电功率，则需要系统的向上备用，即常规机组需要增加出力来调用预留的备用功率。在更糟糕的情况下，如果系统备用不能平衡风电出力的随机性导致的系统功率不平衡，会导致因风电出力率的低估和高估产生的弃风或切负荷。然而，由于弃风和切负荷带了的社会成本相差很大，故仅以实际风电功率与预测风电功率之间的差异为基准的传统方法得到的调度结果并非经济最优解。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供了一种基于改进仿射备用分配的含风电电力系统经济调度方法，包括以下步骤：

确定系统内发电机组参数、线路参数和风电功率场景；

基于改进仿射备用方法，以实际风电功率与风电调度功率之间的差异为基准，确定在实时的实际风电功率得到后的常规机组实际备用功率，建立电力系统经济调度模型；

基于线性规划求解器求解模型，确定并输出常规机组的调度结果。

在上述方法中，所述系统内发电机组参数包括：出力上下限、燃料成本系数、备用成本系数、最大向上和向下爬坡功率和最大向上和向下备用能力；

线路参数包括：拓扑结构、最大传输容量、直流潮流分配系数。

在上述方法中，所述经济调度问题的目标函数是：

式中，f为系统总成本；f_c为系统常规机组的总成本，在第一阶段中建模，由here-and-now决策变量p_i,t、r_u,i,t和r_d,i,t决定；p_i,t为常规机组i在调度周期t的调度功率，r_u,i,t和r_d,i,t分别为常规机组i在调度周期t的向上和向下备用功率；

f_u为在第二阶段对应的所有由风电随机性引起的系统随机性成本，由wait-and-see变量决定，是风电出力的随机变量。

在上述方法中，所述第一阶段建模具体如下：