[发明专利]基于调频消纳域分析的日前发电调度优化方法及装置

说明书

本发明涉及一种基于调频消纳域分析的日前发电调度优化方法及装置，所述方法包括构建以调频消纳域最大化为目标的第一优化模型，构建以全网调频容量投入量均等化程度指标最小化为目标的第二优化模型；对第一优化模型和第二优化模型进行求解，获取调频消纳域最大化时的发电调度。本发明从发电机组的调频能力出发，提出了调频消纳域优化指标，构建了两阶段优化决策模型。第一阶段以调频消纳域最大化为目标，综合考虑电网运行和传统电源发电机组性能约束，优化得到发电机组发电出力计划；第二阶段以调频容量公平性为目标，考虑调频性能，确定日前调频容量分配计划，在保证新能源调频消纳能力最大化基础上实现了调度的公平有序。

技术领域

本发明属于电力调度运行技术领域，具体涉及一种基于调频消纳域分析的日前发电调度优化方法及装置。

背景技术

近年来，我国新能源发展迅速，在电网装机中占比日益增大，保障新能源消纳和确保电网安全稳定运行间的矛盾日益突出。随机波动性较强是新能源运行的重要特点，特别是高比例新能源电网，必须预留充足的调频容量以应对新能源短期波动性对电网安全稳定运行的影响。调频容量不足也因此成为制约新能源消纳的重要因素。

为解决由于调频容量不足影响新能源消纳的问题，当前主要的研究思路是从新能源随机波动性出发，对调频容量需求指标进行修正，在发电计划编制环节预留充足的调频备用容量，以满足实际运行过程中新能源随机波动性要求。常用的方法实施流程要点包括：

(1)统计新能源随机波动性，根据新能源历史发电数据，统计其波动性分布规律，采用分布直方图等统计工具测算在一定置信概率下的新能源最大波动量；

(2)修正调频备用容量，调频备用容量主要用于应对用电负荷短期波动性，对新能源波动性考虑较少，由于电力负荷和新能源波动可视为独立随机事件，当考虑新能源波动性影响后可在传统调频备用容量基础上增加与新能源最大波动量相匹配的调频备用容量，以此修正传统容量需求；

(3)基于修正调频备用容量的日前发电调度优化，在传统日前发电调度优化模型中根据修正调频备用容量对调频备用约束项进行调整，优化计算结果即考虑了新能源波动性因素。

相关技术中，上述方法的基本思路在于根据新能源波动性分析对调频备用容量进行修正，通过预留充足的调频备用容量来适应新能源波动性要求。当新能源在电网装机中占比较低时，通过修正调频备用容量，预留充足的调频备用能够解决新能源随机波动对电网安全稳定造成的影响。然而，随着新能源装机比例不断增大，上述解决思路面临如下几个方面的问题：

(1)电网所能提供的调频备用容量有限，不能做到与新能源装机同步增长。新能源装机越高，其随机波动性越强，所需要的调频备用容量越大。然而目前调频备用容量主要依靠煤电、水电、燃气等传统电源提供，当新能源装机比例较高时，传统电源所能提供的调频备用容量是有限的，不能无限度的适应新能源发展下调频备用容量增加的需求；

(2)调频备用容量利用率较低，电网运行经济性下降。新能源波动性越高的区间，发生概率越低。采用上述方法所预留的调频备用容量往往处于“备”而少“用”的状态，降低了电网运行的经济性，不利于资源优化配置。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于调频消纳域分析的日前发电调度优化方法及装置，以解决现有技术中传统电源所能提供的调频备用容量是有限的，不能无限度的适应新能源发展下调频备用容量增加的需求以及不利于资源优化配置的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：一种基于调频消纳域分析的日前发电调度优化方法，包括：

以调频消纳域最大化为目标构建优化目标函数，根据电网安全运行的第一约束条件以及传统电源运行特性的第二约束条件，构建以调频消纳域最大化为目标的第一优化模型；