[发明专利]一种基于L-shape算法含储能的能量与一次调频服务市场联合优化出清方法

权利要求书

1.一种基于L-shape算法含储能的能量与一次调频服务市场联合优化出清方法，其特征在于：具体方法步骤包括：

步骤1建立含储能的系统动态频率响应特性；

步骤2建立频率动态可靠性指标函数；

步骤3建立含储能的能量与一次调频服务市场联合优化出清模型；

步骤4基于L-shape算法将优化模型分解为一个主问题和一个子问题，主问题与子问题之间建立Benders割；

步骤5求解主问题；

步骤6求解子问题；

步骤7最新优化割返回主问题重新进行优化计算，得到新的可行解；

步骤8最新生成的优化割不断向提升系统频率响应能力的方向迭代，直至所有时段均满足频率安全约束条件，

所述步骤3建立含储能的能量与一次调频服务市场联合优化出清模型，具体建模方法如下：

联合优化出清模型的目标函数为市场出清费用最低，表示为：

其中，F为总报价成本；为发电机组g在能量市场报价；为发电机组g的一次调频报价成本；P_g,t为发电机组g在能量市场中标出力；为发电机组g一次调频中标容量；为储能在一次调频市场和能量市场报价；为储能在能量市场放电和充电功率。

2.根据权利要求1所述的一种基于L-shape算法含储能的能量与一次调频服务市场联合优化出清方法，其特征在于：所述步骤3建立含储能的能量与一次调频服务市场联合优化出清模型约束条件包含：

(1)系统负荷平衡约束：

其中，P_d,t为系统负荷；

(2)机组爬坡速率约束：

其中，P_min,g、P_max,g分别为发电机组g的最小、最大输出功率；为机组g最大上爬坡速率；为机组g的最大下爬坡速率；

(3)机组最小连续开停时间约束：

其中，为机组g的最小连续开机时间和最小连续停机时间；为机组g在时段t时已经连续开机的时间和连续停机的时间，用状态变量u_g,t(g＝1～Ng,t＝1～T)来表示：

(4)机组出力限制：

(5)机组容量约束：机组在能量市场和提供一次调频的功率之和不能超过其功率上限：

(6)考虑机组调频具有双向性，其调频功功率与最低出力之间应该满足：

(7)系统一次调频需求容量约束：机组和储能中标的调频功率不能低于市场需求功率：

其中，为市场一次调频需求容量；

(8)机组一次调频功率需满足其功率-频率特性曲线：

其中，μ_g,t为机组g在时段t是否提供一次调频辅助服务的二值决策变量(μ_g,t＝1表示提供，μ_g,t＝0表示不提供)；为机组最大线性区工作频率，为机组的调频死区；

(9)机组离线状态不能参与一次调频服务，需满足：

(10)储能运行约束：储能在能量市场和一次调频服务市场充放电功率不能超过其最大功率，表示为：

其中，分别为储能在t时刻的充放电状态；分别为储能最大充放电功率；

(11)由于储能容量限制，受最大最小荷电状态约束为：

其中，分别为荷电状态的上限和下限；S_Ah为电池额定容量；

设定储能在一天中始末荷电状态值相等，即

其中，分别为荷电状态初值和终值；

(12)频率安全特性中，为保证频率安全稳定，系统初始频率下降速率需要满足：

其中，为系统允许的最大频率下降速率；

(13)动态最低点频率要高于低频减载装置的限值，表示为：

其中，f^UFLS为低频减载装置动作限值。