[发明专利]一种基于最坏场景辨识的电力系统鲁棒经济调度方法

说明书

本发明涉及一种电力系统鲁棒经济调度方法，尤其涉及一种基于最坏场景辨识的电力系统鲁棒经济调度方法，属于能源经济计算技术领域。本发明采用鲁棒优化方法研究了电力系统经济调度方案，以提升系统运行的安全性和可靠性。具体技术包括基于安全约束的经济调度模型建立、基于最坏场景辨识的鲁棒经济调度模型建立和鲁棒经济调度模型求解方法。首先根据电力系统各项运行安全约束，建立了考虑安全约束的经济调度模型。随后，建立了基于最坏场景辨识的鲁棒经济调度模型，模型分为上下两层，上层为联合经济调度问题，下层为鲁棒可行性检测问题。最后，通过交替迭代方法、双线性规划算法等手段对鲁棒经济调度模型进行高效求解，具有计算高效简单、易于投入工程实践等诸多优点。

技术领域

本发明涉及一种电力系统鲁棒经济调度方法，尤其涉及一种基于最坏场景辨识的电力系统鲁棒经济调度方法，属于能源经济计算技术领域。

背景技术

在电力系统的日内运行中，为了确保电网安全运行，必须根据实际运行情况对机组出力进行实时调整或校正，保证能量供需平衡。经济调度是对日前发电计划的重要补充，是实现能量实时平衡的重要手段。经济调度的核心是在保证能量平衡和运行约束的基础上，实现有功功率在机组之间的经济分配。经济调度中，调度员不仅需要将系统频率保持在额定值附近，还需要合理安排机组出力，实现经济效益最大化。根据超短期负荷预测的结果，在充分考虑机组发电能力、功率平衡以及线路传输能力约束的基础上，通常可将经济调度建模为确定性的数学规划，如线性规划或非线性规划，以实现成本最小化。

在电网实际运行中，由于天气异常、负荷骤变、线路跳闸、机组停运等偶然因素，均增加了电力系统维持实时功率平衡和频率稳定的难度。为确保系统可靠运行，在经济调度中必须考虑不确定因素的影响，预留一定的备用容量以备不时之需。在传统调度方式下，由于超短期负荷预测通常具有较高的精度，备用容量通常按照n-1准则或系统负荷的百分比例确定。当以风电、光伏为代表的大规模可再生能源接入后，为应对其出力的波动性，需要预留更多的备用容量。机组提供备用容量需要付出相应的成本，但与发电不同，若备用容量未被调用，并不能给运营者带来直接的收益，影响运行的经济性。为此，本节提出了针对全清洁电力系统的鲁棒经济调度模型，通过日内滚动调度的方式，依托超短期预测制定发电和备用计划，从而保证实时运行时仅靠调节机组出力即可使系统安全运行。鲁棒经济调度有望为应对日内发电计划中新能源出力的不确定性提供一条行之有效的解决途径。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于最坏场景辨识的电力系统鲁棒经济调度方法，在考虑新能源出力不确定性的基础上，提出具有鲁棒性的发电和备用计划，保证电力系统的安全稳定运行。

本发明提出的基于最坏场景辨识的电力系统鲁棒经济调度方法，包括以下步骤：

(1)建立考虑安全约束的鲁棒经济调度模型

考虑发电和备用计划的传统经济模型可分为两步：机组发电计划制定和机组备用分配。本文中的经济调度模型采用滚动调度的模式，即当前时刻安排下一时刻到24:00的调度计划，依次滚动进行调度安排，其数学模型如下：

1.目标函数

式(1)中决策变量与参数的含义如下：

F——总成本；

d_i——水电机组i的备用成本系数；

——决策变量，水电机组i的备用容量

2.约束条件

约束条件中的参数含义如下：

——决策变量，表示水电机组i在时刻t的出力；

——水电机组i运行时的最小/最大出力；

——决策变量，光伏机组j在t时段的出力；