[发明专利]一种含风、光、储、蓄联合系统多时间尺度优化方法

说明书

本发明一种含风、光、储、蓄联合系统多时间尺度优化方法，其特征是，其由提前24小时尺度、提前1小时尺度、提前15分钟尺度构成，以提前24小时尺度确定的火电机组出力为基础，在提前1小时尺度中确定抽水蓄能机组的最优出力，根据火电机组、抽水蓄能机组最优出力为基础，在考虑电池安全约束等条件下，利用蓄电池响应速度快的优势得到蓄电池组在未来15分钟内的最佳充放电功率，以系统的运行成本最低为目标函数，将抽水蓄能与电化学储能二者优势互补，作为复合储能装置参与风、光、火联合系统协调优化运行。

技术领域

本发明涉及联合系统分析技术领域，特别是涉及一种含风、光、储、蓄联合系统多时间尺度优化方法。

背景技术

以风电、光伏为代表的可再生能源随机性和间歇性较强，大规模接入电网会严重影响电网稳定运行，新能源消纳也伴随着电力清洁化成为一个亟待解决的问题，储能装置是平抑风、光波动的有效手段。目前，国内外对含有风电、光伏、复合储能联合系统的研究大部分集中分析中小型风储发电系统即微电网、园区分布式电源方面，以及风光火、风火蓄等单一储能装置的配置；对于涉及风光相关性下，水电资源相对丰富的地区考虑抽水蓄能与电化学储能的协调作用研究较少。

针对新能源出力的不确定性，现有调度优化方法包括：建立输出功率的优先次序来提高风光出力的预测精度；采用逐级优化来实现多目标决策和分层协调来增强电网对风电的接纳能力；采用动态优化策略反馈校正出力预测偏差。

上述方法中对于提高风光预测精度的效果不佳，而动态优化策略实现相对复杂，时间成本要求更高。迄今尚未见有关含风电、光伏、电池储能、抽水蓄能联合系统多时间尺度调度分析方法的相关文献报道和实际应用。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，构思了一种含风、光、储、蓄联合系统多时间尺度优化方法，由提前24小时尺度、提前1小时尺度、提前15分钟尺度构成，以系统的运行成本最低为目标函数，将抽水蓄能与电化学储能二者优势互补，作为复合储能装置参与风、光、火联合系统协调优化运行。

实现本发明的技术方案是：一种含风、光、储、蓄联合系统多时间尺度优化方法，其特征是，它包括以下步骤：

1)提前24小时尺度的分辨率为1小时，在本阶段得到优化火电机组的出力，建立提前24小时尺度调度计划：

①以火电机组煤耗成本以及机组启停成本最小为目标机组，建立以下最优组合模型；

式中，F为机组在24小时内的发电成本；T为一天24小时；i是火电机组指标；NG为火电机组总数；U_g,i(t)为火电机组i在t时刻的运行状态；C_g,i,t为火电机组i在t时刻的煤耗成本；其中a_g,i、b_g,i、c_g,i为火电机组i的燃料系数；P_g,i,t为火电机组i在t时刻的有功功率输出；为火电机组i的启、停成本；

②火电机组爬坡约束：

-RD≤P_g,i,t-P_g,i,t-1≤RU (3)

式中，RD、RU为火电机组的爬坡约束上、下限；P_g,i,t-1为火电机组i在t-1时刻的有功率输出；

③火电机组功率上下限约束：

式中，为火电机组的出力上、下限；

④火电机组开停时间约束：