[发明专利]基于发电成本约束的计及储能电力系统的多域调度方法

权利要求书

1.基于发电成本约束的计及储能电力系统的多域调度方法，其特征是：包括以下步骤并且以下步骤顺次进行，

步骤一、建立设定个数的调度区间，并划分控制域

将一天24小时均匀分成设定个数的时段，取典型日并基于典型日的负荷、理论风电机组的最小出力、火电机组的最小出力、系统内储能系统上限值以及系统内储能系统下限值，计算并获得各时段下的负荷与出力的功率差值，计算并获得储能系统变化量值；

设定典型日任一时段下功率差值大于或等于零，该时段划分为正常域，正常域的调节裕度为ΔP_NF，

设定典型日任一时段下功率差值小于零并且功率差值的绝对值小于或等于储能系统变化量的绝对值，该时段划分为异常域，异常域的调度范围为ΔP_AF，

设定典型日任一时段下功率差值小于零并且功率差值的绝对值大于储能系统变化量的绝对值，电力系统进行弃风，该时段划分为紧急域，紧急域的弃风量为ΔP_EF；

步骤二、建立系统模型，并设定模型约束条件

1)根据各控制域的供需平衡和线路潮流约束，设定系统模型约束：

其中：P_G,t为时段t下常规火电机组功率，P_w,t为时段t下风电功率，P_l,t为时段t下负荷值，P_loss,t为时段t下网络损耗，为时段t下储能单元放电功率，为时段t下储能单元充电功率，P_m为节点m上的电源向电网注入的有功功率，Q_m为节点m上的电源向电网注入的无功功率，P_l,m为节点m的有功负荷，Q_l,m为节点m的无功负荷，V_m为节点m的电压幅值，V_n为节点n的电压幅值，θ_mn为节点m与节点n间的相角差，G_mn为支路l_mn上的电导，B_mn为支路l_mn上电纳，I_L,i为流通第i条支路的实际电流，为流通第i条支路的电流最大值，N为发电机组总数，T为调度总时段；

2)设定机组约束条件

其中：P_Gi,t为常规火电机组i在时段t下的有功功率，P_Gi,t+1为常规火电机组i在时段t+1的有功功率，为常规火电机组i的最小有功功率，为常规火电机组i的最大有功功率，u_i,t为机组i开关状态量，为机组i的最大上升爬坡能力，为机组i的最大下降爬坡能力，为机组i实际启机时间，为机组i实际停机时间，Y_i,1为机组i规定的启机时间，Y_i,0为机组i规定的停机时间；

3)设定储能系统约束条件

①储能装置最大充放电功率约束：

②储能装置充放电平衡约束：

式中：P_s(t)表示储能系统在第t时段的出力值，表示储能系统的最大放电功率，P_s,min表示储能系统的最小充电功率，T为调度总时段；

③储能系统充/放电功率约束：

式中：为时段t下储能单元放电功率，为时段t下储能单元充电功率，表示储能系统的最大放电功率，表示储能系统的最大充电功率，为时段t下储能系统放电状态量；为时段t下储能系统充电状态量；

④储能系统充/放电功率调控范围约束；

式中：为时段t下储能系统的上升爬坡能力，为时段t下储能系统的下降爬坡能力；

步骤三、计及储能的电力系统进行多域调度

1)测量电力系统全天24小时的负荷和各机组出力，按照步骤一进行时段和控制域划分，并获得系统负荷和各机组出力的功率差值；

2)通过软件CPLEX，根据功率差值以及步骤二中建立的模型进行多域调度，获得各控制域下各机组出力和发电成本：

功率差值在ΔP_NF范围内，电力系统执行正常域调度方案，保持常规机组的运行方式，同时根据正常域发电成本公式计算并获得所有正常域时段的发电成本C_NF；

功率差值在ΔP_AF范围内，电力系统执行异常域调度方案，使火电机组保持最小出力，利用储能系统平衡风电与负荷波动，同时根据异常域发电成本公式计算并获得所有异常域时段的发电成本C_AF；

功率差值在ΔP_EF范围内，执行紧急域调度方案，进行弃风，同时根据紧急域发电成本公式计算并获得所有紧急域时段的发电成本C_EF；

3)按时限排列所有时段，将所有发电成本求和获得电力系统的发电总成本C_S，并输出最终调度方案。