[发明专利]用于风储蓄电力系统的优化调度方法、装置及计算机设备

说明书

本发明公开了一种用于风储蓄电力系统的优化调度方法、装置及计算机设备。该方法通过建立含火电机组、风电机组、抽蓄机组和电池储能的风储蓄电力系统频率响应模型，确定系统频率最低点和系统最小惯量需求，并以日前调度阶段的系统运行成本最低和日内调度阶段的系统运行成本最低作为目标函数，以日前调度阶段约束、日内调度阶段约束、系统频率最低点约束和系统最小惯量需求约束作为约束条件，建立风储蓄电力系统调度模型，最后求解该模型可以得到风储蓄电力系统的优化调度结果，能够给出满足系统频率最低点和最小惯量需求约束的火电‑抽蓄‑电池储能机组组合发电方案，提高系统频率稳定性，减少弃风量，实现电力系统经济调度的目标。

技术领域

本发明涉及电力系统优化调度技术领域，尤其涉及一种用于风储蓄电力系统的优化调度方法、装置及计算机设备。

背景技术

随着“双碳”行动的不断推进，风力发电依然将保持较快的装机增长速度，截至2021年11月底，全国风电装机容量已达3.0亿千瓦。风电出力存在明显的波动性、间歇性和随机性，其大规模并网不仅会造成风电在电力系统的消纳困难，引起“弃风”，还会导致系统频率失稳、惯量不足，严重影响系统运行的安全性和经济性。因此，考虑电力系统频率安全稳定的优化调度已成为研究热点。

抽水蓄能是世界上最为成熟经济的电网侧大规模储能技术，在系统调峰和稳定频率等方面具有重要作用；以变速运行为主要特征的双馈式变速抽蓄机组具有一定程度的异步运行能力，相比于传统的定速抽蓄机组，变速机组具有在抽水工况下的功率可调、运行范围更广、能量转换效率更高等优势，是抽水蓄能机组未来的重要发展方向；电池储能输出稳定且能够长时间保持高精度运行，具有快速充放电能力，可以实现对系统功率需求的快速响应。风-储-蓄电力系统协调优化调度能够充分发挥抽蓄机组和电池储能的运行特性，实现调度过程的优势互补，提高系统频率稳定性，完成电力系统经济调度的目标。

目前而言，国内外已有学者对考虑动态频率约束的风电-火电优化调度问题开展了相关研究。但是多数研究的机组类型较为单调，考虑多类型源储资源对频率支撑作用的优化调度研究还较少。因此，如何研究风-储-蓄电力系统优化调度是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是：提供一种用于风储蓄电力系统的优化调度方法、装置、计算机设备及计算机可读存储介质，能够给出满足系统频率最低点和最小惯量需求约束的火电-抽蓄-电池储能机组组合发电方案，提高系统频率稳定性，减少弃风量，实现电力系统经济调度的目标。

为了达到上述目的，本发明第一方面提供一种用于风储蓄电力系统的优化调度方法，包括：

建立含火电机组、风电机组、抽蓄机组和电池储能的风储蓄电力系统频率响应模型；

根据风储蓄电力系统频率响应模型，确定风储蓄电力系统的系统频率最低点和系统最小惯量需求；

以日前调度阶段的系统运行成本最低和日内调度阶段的系统运行成本最低作为目标函数，以日前调度阶段约束、日内调度阶段约束、系统频率最低点约束和系统最小惯量需求约束作为约束条件，建立风储蓄电力系统调度模型，其中，日前调度阶段约束和日内调度阶段约束包括风电机组运行约束、火电机组运行约束、抽蓄机组运行约束、电池储能运行约束、直流潮流约束、相角约束、日前调度阶段节点功率平衡约束和日内调度阶段节点功率平衡约束；

求解风储蓄电力系统调度模型，得到优化调度结果。

优选地，目标函数的表达式为：

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