[发明专利]一种考虑多种调频资源的调频容量需求分配方法

说明书

本发明提出一种考虑多种调频资源的调频容量需求分配方法，属于电力系统自动发电控制领域。该方法首先以模型驱动的方式计算在不同储能调频资源占比下的储能调频资源对传统调频资源的替代比；然后，对于未来任一AGC考核时段，以数据驱动的方式根据历史数据计算该时段储能调频资源折算为传统调频资源后的调频容量需求，并根据替代比获取使得替代后总调频资源容量达到该调频容量需求的所有调频资源分配组合方案；最后，从所有组合方案中选取使得总调频资源成本最低的方案作为该未来该时段的调频容量需求分配方案。本发明可考虑多种调频资源调节特性差异，充分发挥储能调频资源优良的调节性能。

技术领域

本发明属于电力系统自动发电控制(AGC)领域，具体涉及一种考虑多种调频资源的调频容量需求分配方法。

背景技术

可再生能源出力具有较强的波动性，随着可再生能源的大量接入，电力系统有功不平衡的幅值和频次都呈增长趋势。储能相对于传统可再生能源，具有更快的调节速度，因此在调频方面具有更高的效能，即单位容量的储能调频资源能够在不损害调频表现的前提下替代多个单位容量的火电、水电等调频资源(下文统称为传统调频资源)。

目前，大多数电力市场仍然以传统调频资源为主，已有方法根据AGC控制区的历史数据建立调频表现、传统调频资源容量和净负荷波动的相关关系，再根据未来净负荷标准差的预测结果计算传统调频资源的容量需求。近年来越来越多的储能装置参与调频服务，储能调频资源与传统调频资源调节能力有较大差异，单位容量的储能调频资源能够等效替代多个单位容量的传统调频资源，因而在计算调频容量需求时需区分储能调频资源与传统调频资源，而已有方法在计算调频容量需求时不能区分储能调频资源与传统调频资源。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种考虑多种调频资源的调频容量需求分配方法。本发明可考虑多种调频资源调节特性差异，充分发挥储能调频资源优良的调节性能。

本发明提出一种考虑多种调频资源的调频容量需求分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)计算在不同储能调频资源占比下的储能调频资源对传统调频资源替代比；具体步骤如下：

1-1)将前一年中每月15号之前的一个工作日和15号之后的一个非工作日作为典型日，共得到24个典型日构成典型日集合；按照AGC考核单位时间长度Γ，将所有典型日划分为对应的AGC典型考核时段；

对每一个AGC典型考核时段，选取该时段内每一个离散时间点的负荷功率、风电发电功率和光伏发电功率数据，计算该时段内每一个离散时间点的净负荷：

其中，q表示AGC典型考核时段编号，P_l^q[k]分别为第q个AGC典型考核时段中第k个离散时间点净负荷和负荷功率，分别为该时段第k个离散时间点风电发电功率和光伏发电功率；离散时间点数据的采样周期与AGC的指令周期τ相同，每个AGC考核时段包含K＝Γ/τ个AGC指令周期，K为每个时段内的离散时间点的采样总数；

计算每个离散时间点的净负荷波动表达式如下：

其中，为第q个AGC典型考核时段的净负荷均值，计算表达式为：

每个AGC典型考核时段内所有离散时间点的净负荷波动构成的序列组成该时段的净负荷波动

1-2)建立优化模型求解AGC典型考核时段净负荷波动为储能调频资源容量占系统总调频容量比例为η时，该AGC控制区的调频容量需求所述优化模型以和η为输入变量，以最小化该AGC控制区的调频容量需求为优化目标，表达式如下：

s.t.