[发明专利]一种同步优化风电容许区间和机组期望发电成本的方法

权利要求书

1.一种同步优化风电容许区间和机组期望发电成本的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、获取数据；获取的数据包括：发电机装机容量、风电场位置及额定功率、24个时间断面中的最大负荷、风电惩罚项中对于风电基态出力P_W,k,t、追踪风电期望出力P_WF,k,t、风电容许区间和追踪风电预测区间所造成的偏差的第一惩罚因子和第二惩罚因子收敛容忍度、风电场的相关性系数矩阵ρ、发电机组参数、负荷及风电场预测数据，其中:下标W指向待求解的风电出力，下标WF指向已知的风电预测出力参数，k表示风电场，t表示时间断面；

步骤S2、将步骤S1获取的数据根据Nataf变换原理得到标准正态分布变量的相关系数矩阵ρ，从而得到下三角矩阵B；

步骤S3、对于每一个时间断面t，根据三点估计法，形成采样矩阵Z；

步骤S4、通过Nataf逆变换将标准正态采样矩阵Z映射到风电场原概率分布空间中，得到风电场k的可用出力采样值；

步骤S5、比较风电可用出力采样值与容许区间的关系得到风电场的实际出力值，进而通过仿射校正得到机组的实际出力值；

步骤S6、采用S5中得到的机组实际出力值构造期望发电成本作为经济目标，与风电惩罚项共同构建本文模型的目标函数；

步骤S6中，本文模型的目标函数为：

其中：Ω_T和Ω_G分别为所有时间断面和所有发电机组的集合，Ω_W为所有风电场的集合，C_n(·)为机组n的发电成本函数，其为二次函数，M_W,k,t为风电惩罚项，其中为风电容许区间下限，为风电容许区间上限，P_WF,k,t为风电预测区间下限，为风电预测区间下限，N_W为风电场个数，u为第一个风电场；为通过仿射校正得到机组n的实际出力值；为CCP当前迭代的机组实际出力；

步骤S7、非线性项的消除，具体包括：消除机组以风电承担系数α_n,k,t为变量而出现的非线性项，具体公式如下：

其中，下标GW指向发电机组应对风电场出力波动的待求解变量，和分别为机组n所承担的应对风电场k最大正、负波动的备用容量，和分别为机组n应对风电波动的允许出力上限和下限；P_W,k,t表示风电基态出力，为风电容许区间下限，为风电容许区间上限；P_G,n,t表示机组n的基态出力；

由于引入风电承担系数α_n,k,t作为变量后，在优化前难以判断潮流约束中风电场k对传输断面l的准稳态功率分布转移因子的正负性，因而仍会存在非线性项，为消除潮流约束中的非线性项，采取以下松弛处理：

其中：和分别代表风电场k在容许区间内的波动时对支路传输功率影响的最小值和最大值，其一定在三个端点即风电容许区间的下限、上限和基态值中取得；g_l,n、g_l,k、g_l,i则分别为机组n、风电场k和负荷节点i对于线路l的功率分布转移因子，P_D,i,t为负荷节点i的总负荷量，Ω_D为所有负荷节点的集合，和T_l分别为线路l的潮流上限和下限；

步骤S8、计算机组实际出力；

步骤S9、凸化目标函数；

步骤S10、求解本文模型的目标函数；

步骤S11、利用校正模型进行蒙特卡洛模拟仿真，获得出弃风量和机组应对风电波动的再调整出力；

步骤S12、机组根据计算的再调整出力控制机组的实际出力。