[发明专利]一种风电-抽水蓄能联合发电系统优化运行方法

权利要求书

1.一种风电-抽水蓄能联合发电系统优化运行方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1、建立风电-抽水蓄能联合运行模型；

步骤2、建立风电-抽水蓄能联合输出功率最小波动优化目标；

步骤3、建立考虑峰谷电价的风电-抽水蓄能最优经济模型；

步骤4、建立风能最大利用率优化目标；

步骤5、确定风电-抽水蓄能联合运行模型的约束条件；

步骤6、确定各优化目标优先顺序下的协调方案。

2.如权利要求1所述的一种风电-抽水蓄能联合发电系统优化运行方法，其特征在于，所述步骤2中，采用输出功率的标准差来对风电-抽水蓄能联合发电系统输出功率的波动性进行度量，以此建立优化目标如下式：

式中：F₁表示第一目标函数，P_ei为联合发电系统并网功率，P_eiavg为其平均值；σ_p是联合发电系统输出功率的平滑度，数值越小，表示平滑度越高。

3.如权利要求2所述的一种风电-抽水蓄能联合发电系统优化运行方法，其特征在于，所述步骤4中，为了最大限度地提高风能的利用率，定义风力发电利用率为风电-抽水蓄能联合发电优化调度周期中被利用的风力发电功率占可利用的风能的比例，记为R_Wind，其计算公式如下式：

式中：P_Windused(t)和P_Windmax(t)分别为t时刻被利用的风力发电功率及风力发电站可输出的最大功率，以风电利用率为目标，对上述进行离散化，可以得到目标函数如下式：

式中：F₃表示第三目标函数，P_vi表示i时段风电场的可利用风能；P_DLi表示第i时段被舍弃的风电功率。

4.如权利要求1所述的一种风电-抽水蓄能联合发电系统优化运行方法，其特征在于，所述步骤5中，风电-抽水蓄能联合发运行优化模型中，优化变量必须要满足相关的约束条件；约束分为等式约束和不等式约束，其中等式约束如下第一个公式所示，另外一种不等式约束如下第二个公式所示：

式中：P_wi、P_pi、P_hi分别为对应点第i时段的功率；P_g表示风电场装机容量；E_i表示第i时段的水库储能；η_P表示水泵抽水效率；η_h表示水力发电效率；t表示每个时段长度；P_min、P_max分别表示风电场最小、最大输出功率；P_gmin、P_max分别表示风电场最小、最大装机容量；P_hmin、P_hmax分别表示水力发电最小、最大功率；P_pmin、P_Pmax分别表示水泵抽水最小、最大功率；E_max表示水库最大储能；

模型中n为24，即代表着优化仿真时长为一天24个时段，从上面两公式可以看出功率P_wi、P_hi、P_Pi(1≤i≤24)不是独立的变量，它们之间相互制约；

当风电场可利用的原始风能是已知的，根据上面两公式中所列的电网功率约束条件以及抽水机组功率的约束条件可以确定抽水机组在优化周期内各个时段的功率P_Pi的取值范围，然后由各个时段的P_Pi可以计算得到各个时段的风机发电功率P_wi；最后，可以由P_Pi和P_wi可以求出各个时段P_hi的取值范围；

得到风电-抽水蓄能联合发电的优化调度模型如下式所示：