[发明专利]一种风火储电力系统联合优化调度方法

权利要求书

1.一种风火储电力系统联合优化调度方法，其特征是：在常规火电机组的基础上，加入理想的风储系统，以系统发电成本最小和碳排放量最少为目标，并在此基础上考虑弃风成本和储能老化成本，从而建立风火储系统联合优化调度模型，具体包括以下步骤：

a、建立风火储联合优化调度模型：以发电成本最小和碳排放量最少为目标，在此基础上同时考虑风火储系统的弃风成本和储能的老化成本，构建风火储电力系统联合优化调度模型；

b、多目标问题处理：采用权重法解决发电成本最小和碳排放量最少的多目标问题，通过调整各目标对应的权重大小将多目标问题转换为单目标问题；

c、风火储系统出力协调：风火储联合优化调度系统是一个非线性、非凸的多约束优化问题，所述优化调度问题包含机组的启停调度和静态经济调度子问题，从而确定机组下一个调度日的启停和出力情况，并运用启发式遗传算法，得到问题的优化解。

2.如权利要求1所述的风火储电力系统联合优化调度方法，其特征是：步骤a中，以系统火电机组发电成本最小为节能目标，函数如下所示：

C_i＝a_i+b_iP_i(t)+c_iP_i²(t) (2)

其中，f_gen为火电机组发电成本；T为调度总时段数；N为火电机组数；u_i(t)为火电机组i在时段t的运行状态，u_i(t)＝1表示机组开机，u_i(t)＝0表示机组停机；C_i为火电机组i在时段t的燃料费用；P_i(t)为火电机组i在时段t的有功出力；S_i(t)为火电机组i在时段t的开机费用；a_i、b_i、c_i为火电机组i耗量特性系数；cc_i、hc_i分别为火电机组i的冷、热启动费用；为火电机组i的最小停机时间限制；T_i^cold为火电机组i的冷启动时间；T_i^off(t)为火电机组i在时段t已持续停机的时间；

以系统火电机组碳排放量最小为减排目标，函数如下所示：

其中，E_c为系统中火电机组CO₂的排放量；α_ci、β_ci、γ_ci为火电机组i的CO₂排放系数。

3.如权利要求1所述的风火储电力系统联合优化调度方法，其特征是：步骤b中，使用权重法解决多目标问题，即对两个目标各赋予一个权重，再累加作为新目标，在与原问题相同的约束下使用启发式遗传算法进行求解；两个目标之间的权重分配反映了系统对不同目标的侧重程度，通过不断调整各目标对应的权重大小就能得到令决策者满意的最终解，风火储电力系统节能减排总成本的目标函数：

W_c+W_e＝1 (6)

其中，TC为电力系统节能减排的总成本目标，W_c和W_e分别为节能目标和减排目标对应的权重；φ_i为火电机组i的污染气体排放惩罚系数，P_i^max(t)为火电机组i在时段t内的最大出力；

在此基础上加入弃风成本和储能老化成本，由此可以得到最终的风火储系统优化调度模型：

其中，F为系统总运行成本，ρ_p为风电场弃风能量的对应单价，为24h的弃风成本，为平均每日蓄电池老化成本，Y为储能系统使用年限，T为总的调度时段，本发明中为24h；

其中，S_LOWE1(t),S_LOWE2(t)分别为用于描述风电场弃风能量情况的布尔量，P_bat(t)为蓄电池的充放电功率，ΔP(t)为风电预测误差，P_cmax为蓄电池的最大充电功率，C_batmax为蓄电池的最大容量，C_bat(t-1)为蓄电池在t-1时刻的实际容量，m_e为蓄电池单位容量价格，DoD_e为电池的放电深度，L_e(DoD_e)为DoD_e下电池的循环寿命，C_batmax为蓄电池的最大容量。