[发明专利]小水电虚拟电厂的多时间尺度优化调度方法

权利要求书

1.一种小水电虚拟电厂的多时间尺度优化调度方法，其特征在于，包括日前优化调度、日内滚动优化调度和日内实时优化调度，具体包括以下步骤：

步骤S1:日前优化调度，基于日前风电机组出力预测，构建虚拟电厂的日前总计划出力；

步骤S2:日内滚动优化调度,基于日前出力计划和短期风电机组出力预测，通过滚动优化的形式和利用实时数据修正发电计划；

步骤S3:日内实时优化调度,以超短期负荷预测为基础，减小实时调度计划出力和滚动计划出力的偏差，最终得到实际的实时出力；

步骤S4:根据日前优化调度、日内滚动优化调度和日内实时优化调度，并基于日前优化调度电网中风电功率变化的实际情况，实现对电网风电功率波动进行优化调控；

所述日前优化调度具体为：

(1)系统功率平衡方程

小水电虚拟电厂系统的功率平衡方程如下：

式中，为可调控水电厂i在t时刻的出力值；为日常出力水电厂i在t时刻的出力值；为风电场i在t时刻的出力值；N^W为总的风电场个数；P_Load,t为在t时刻的负荷值；P_Loss,t为第t时刻的网损；

(2)小水电有功出力约束

式中，和分别是水电机组i在t时刻的最小和最大出力；

(3)风电场出力约束

式中，为日前风电预测出力；

(4)小水电爬坡/滑坡约束

设定水电机组在1小时内有功功率变化不能超过σ，水电机组爬坡与降坡功率变化率计算公式如下所示

式中，σ₁和σ₂表示水电机组i的滑坡率和爬坡率，T₆₀取1小时；

(5)水量平衡约束

式中，分别为t时刻和t+1时刻水库i的库容；分别为电厂的入库流量和出库流量；

(6)水电厂流量上下限约束

式中，和分别为水电厂i在调度期内要求的最小和最大过机水量；

(7)水库库容约束

式中，分别表示水库i在调度期内要求的最小和最大库容；最小库容取死水位库容，最大库容取正常蓄水位库容；

(8)节点电压约束

V_i,min≤V_i,t≤V_i,max

式中,V_i,min、V_i,max分别表示节点i在t时刻电压幅值最小和最大值；

(9)支路潮流上下限约束

-P_ji,max≤P_ij,t≤P_ij,max

式中，P_ij,t为t时刻ij支路的传输功率；P_ij,max为ij支路正向最大传输功率；P_ji,max为ij支路反向最大传输功率。

2.根据权利要求1所述的小水电虚拟电厂的多时间尺度优化调度方法，其特征在于，所述日内滚动优化调度，以日前出力计划和短期风电机组出力预测为基础，以虚拟电厂小水电的总出力与日前计划量的偏差最小作为目标函数，通过滚动优化的形式和利用实时数据修正发电计划，减小实际出力与计划出力的偏差，具体如下：

(1)系统功率平衡方程

式中，为虚拟电厂在时段i的滚动计划出力；为风电厂在时段i的滚动计划出力；

(2)风电场出力约束

式中，为风电功率在时段i的短期预测值；

(3)水电厂出力约束

式中，P_H-min和P_H-max分别为水电厂在时段i的最小和最大出力值；

(4)水电厂爬坡/滑坡约束

设定水电厂在1小时内有功功率变化不超过σ，水电机组爬坡与降坡功率变化率计算公式如下所示

式中，σ₁和σ₂分别表示滑坡率和爬坡率，T取1h。