[发明专利]一种基于机会约束的电力系统机组组合方法

说明书

本发明涉及一种基于机会约束的电力系统机组组合方法，属于电力系统运行控制技术领域。该方法首先建立由目标函数和约束条件构成的基于机会约束的电力系统机组组合模型，然后对该模型进行转化，将模型中的机会约束写成分位数的形式并引入松弛变量，建立松弛后的基于机会约束的电力系统机组组合模型，求解得到各松弛变量的值；利用各松弛变量的值，获得基于机会约束的电力系统机组组合模型有可行解的约束条件，然后依次建立可再生能源弃电量调度模型和发电机出力优化模型并分别求解，从而获得最终的机组组合结果。本发明考虑了电力系统中可再生能源的波动，保证了电力系统安全，适合应用于具有高可再生能源渗透率的电力系统机组组合场景之中。

技术领域

本发明涉及一种基于机会约束的电力系统机组组合方法，属于电力系统运行控制技术领域。

背景技术

电力系统的机组组合对电力系统运行具有重要的指导作用，负责制定发电机组的开机计划，为后续的发电计划提供参考，在满足用电负荷和保证电力系统安全的前提下实现经济运行。

机会约束机组组合被广泛用于应对可再生能源带来的不确定性问题中。在机会约束机组组合中，通过将风险限制在允许的水平内来保证电力系统的安全性。随着可再生能源渗透率的迅速提高，在某些场景下电力系统存在备用不足或输电阻塞的情况，此时传统的机会约束机组组合模型可能存在不可解的情况。因此，在某些场景下，对于具有高可再生能源渗透率的电力系统，为了保证系统安全性，必须减少可再生能源出力。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种基于机会约束的电力系统机组组合方法。本发明提出了一种有效的求解方法来相继确定传统发电机出力和可再生能源弃电量，以最大程度地降低总运行成本并限制运行风险，适合应用于具有高可再生能源渗透率的电力系统机组组合场景之中。

本发明提出一种基于机会约束的电力系统机组组合方法，其特征在于，该方法首先建立由目标函数和约束条件构成的基于机会约束的电力系统机组组合模型，然后对该模型进行转化，将模型中的机会约束写成分位数的形式并引入松弛变量，建立松弛后的基于机会约束的电力系统机组组合模型，求解得到各松弛变量的值；利用各松弛变量的值，获得基于机会约束的电力系统机组组合模型有可行解的约束条件，然后依次建立可再生能源弃电量调度模型和发电机出力优化模型并分别求解，得到各时段各可再生能源的弃电量及各发电机的有功功率和启停状态，从而获得最终的机组组合结果。该方法包括以下步骤：

1)建立基于机会约束的电力系统机组组合模型，该模型由目标函数和约束条件构成；具体步骤如下：

1-1)确定电力系统机组组合模型的目标函数，表达式如下：

其中，T为优化周期的时段数，N_G为接入发电机的节点集合，为第i台发电机在时段t的有功功率，为第i台发电机在时段t的发电成本，为第i台发电机在时段t的启动成本，为第i台发电机在时段t的停机成本，N_R为接入可再生能源的节点集合，为第j个可再生能源的有功出力上限，为第i个可再生能源在时段t的弃电惩罚费用；

其中，

其中，A_gi,B_gi,C_gi分别为第i台发电机的发电成本系数；

其中，su_i为第i台发电机的启动成本，为第i台发电机在时段t的启停状态；

其中，sd_i为第i台发电机的停机成本；