[发明专利]一种考虑新能源及负荷不确定性的电力系统日内灵活调峰方法

说明书

本发明公开了一种考虑新能源及负荷不确定性的电力系统日内灵活调峰方法，包括步骤：(1)获取日内灵活调峰电力系统的数据；(2)建立新能源及负荷的区间数模型；(3)建立电力系统日内灵活调峰优化问题数学模型；(4)应用基于区间可能度的方法求解日内灵活调峰优化问题；(5)校核日内灵活调峰方案的经济性及安全性。本发明充分考虑新能源及负荷不确定性的日内灵活调峰优化方案具有较低的日运营费用和较好的安全性，能较好地适应多种不确定性场景，具有较好的综合性能。而且，本发明采用区间数方法可降低对不确定性数据信息的要求，并极大地减小计算量，提高了计算速度，可更好地应用于实际系统的日内灵活调峰决策。

技术领域

本发明属于电力系统调度技术领域，涉及一种考虑新能源及负荷不确定性的电力系统日内灵活调峰方法。

背景技术

近年来，以风电场、光伏电站为代表的新能源获得了迅猛发展，对建设绿色、低碳、环保型社会做出了重要贡献。但由于新能源具有随机性、波动性和间隙性的特点，使得电源的不确定性增强。另一方面，由于电动汽车、变频空调及分布式储能等新型负荷大量使用，用电需求受到气象、价格、经济政策及消费心理等多种因素影响，负荷的不确定性加大。因此，现代电力系统具有电源与负荷双侧不确定性，传统调度所使用的“发电跟随负荷”的方法面临着可调控资源不足、代价过高的问题，影响了高比例新能源的消纳。

随着需求侧管理技术的发展，基于电价、合同等方式的需求响应行为激励机制不断完善，用户可以通过削减、转移或平移部分可控负荷，甚至通过储能向电网提供一定的电能，协助调度部门实现削峰填谷，并获得一定的经济补偿，负荷的可控性逐步提高。现有电力系统调度主要依赖发电机机组组合、有序用电等手段，其经济代价高，用户体验差，并且较少考虑新能源及负荷的不确定性，调度方案的适应性较差。未来电力系统调度技术应该充分利用可控负荷资源，并考虑新能源及负荷的不确定性对系统运行的影响，才能保证电力系统运营的安全性。

目前，关于不确定性电力系统调度的现有技术，常运用机会约束规划方法计算违约概率小于一定阀值时的调度方案，但该方法计算量大，而且需要知道输入不确定性变量如新能源或负荷功率的概率分布函数，但在实际系统中，往往由于缺乏足够的观测数据，或者变量自身的规律性较弱，难以确切地知道其概率分布。基于区间数理论的分析方法只需要知道不确定性变量的变化范围，对数据的要求较低，而且计算量较小，为不确定性电力系统日内灵活调峰提供了新的更为简便的决策方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术所存在的对新能源及负荷的不确定性考虑较少、需要知道不确定性变量的概率分布函数以及计算量大的技术缺陷，提供一种考虑新能源及负荷不确定性的电力系统日内灵活调峰方法，综合运用同步发电机、储能系统、可削减负荷及可平移负荷等措施进行灵活调峰，平衡电力系统运营成本与安全性，进行调度决策。

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明采用以下技术方案。

本发明的一种考虑新能源及负荷不确定性的电力系统日内灵活调峰方法，包括以下步骤：

(1)获取日内灵活调峰电力系统的数据；

(2)建立新能源及负荷的区间数模型；

(3)建立电力系统日内灵活调峰优化问题数学模型；

(4)应用基于区间数可能度的方法求解日内灵活调峰优化问题，包括：应用区间数理论将不确定性问题转化为确定性问题，应用混合整数线性规划方法求解日内灵活调峰方案；

(5)校核日内灵活调峰方案的经济性及安全性。

所述的日内灵活调峰电力系统的数据包括：同步发电机最大和最小输出功率、爬坡功率、最小开机和停机时间、机组启停费用、发电机运行费用参数；未来24小时风电场、光伏电站输出功率预测值；未来24小时刚性负荷、可削减负荷和可平移负荷功率预测值，削减或平移负荷的代价因子；储能电池的最大容量、最大及最小荷电状态、最大充放电功率、充放电效率及代价因子。