[发明专利]一种电力系统发电侧资源配置优化方法

摘要

本发明提出一种电力系统发电侧资源配置优化方法，属于优化电力系统发电侧资源配置的领域。该方法首先基于纳什‑古诺均衡模型建立构建电力系统发电侧资源配置优化模型，该模型由目标函数和约束条件构成，考虑市场参与者的技术约束和市场出清条件；根据不同的发电商提供的技术约束，来优化发电资源配置，得到资源优化配置结果。本发明用于优化电力系统发电侧的资源配置，提高可再生能源消纳，提高电力系统运行效率。

主权项

1.一种电力系统发电侧资源配置优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)构建电力系统发电侧资源配置优化模型，该模型由目标函数和约束条件构成；具体步骤如下：1‑1)确定模型的目标函数，表达式如式(1)所示：式中，是整体发电系统的优化目标函数，即在t时刻储能系统、火电机组、水电机组和可再生能源发电机组中第i台发电机组的出力，以及对应发电机组的备用容量和调峰容量所相应带来的收益；是在t时刻第i台确定种类发电机组的出力大小，是在t时刻第i台确定种类发电机组的备用容量，是在t时刻第i台确定种类发电机组的调峰容量，E表示机组出力大小，R表示机组备用容量，F表示机组调峰容量，T表示一天24小时，N表示市场参与者的总数量；α(t)和β(t)是分别在t时刻反需求函数的斜率和截距对应的系数，λ^R(t)表示在t时刻备用市场的价格，表示在t时刻调峰容量价格，表示在t时刻调峰使用价格，θ_Xi表示第i台确定种类发电机组的调峰比率，C_Ti表示第i台火力发电机组的发电成本系数；1‑2)确定模型的约束条件，具体如下：1‑2‑1)市场出清约束，表达式如下：式中，ES表示储能系统，TP表示火电机组，HP表示水电机组，RE表示可再生能源发电机组；Si表示储能系统发电的i台机组，Ti表示火力发电的i台机组，Hi表示水力发电的i台机组，Ri表示可再生能源发电的i台机组；qD(t)是t时刻的电力总需求，λE(t)是t时刻电能的市场价格；1‑2‑2)储能系统技术约束，表达式如下：式(3)中，是t时刻储能系统第i台机组发电输出，和分别是t时刻储能系统第i台机组的放电输出和充电输入，和均是二进制变量，分别表示储能系统t时刻第i台机组的放电状态和充电状态，q_Simax是储能系统第i台机组的最大输出；式(4)中，是t时刻储能系统第i台机组的备用容量，是t时刻储能系统第i台机组的调频容量；式(5)中，h是储能系统工作的小时数，ESi(t)是t时刻储能系统第i台机组储存的能量；1‑2‑3)火电机组约束，表达式如下：式(6)中，是t时刻第i台火电机组发电输出，是t时刻第i台火电机组备用容量，是t时刻第i台火电机组调频容量，q_Timax是第i台火电机组发电的最大限值，q_Timin是第i台火电机组发电的最小限值；式(7)中，是第i台火电机组的爬坡速率的上限，是第i台火电机组的爬坡速率的下限；t^R是备用响应时限，t^F是调峰响应时限；1‑2‑4)水电机组约束，表达式如下：式(8)中，是t时刻第i台水电机组发电输出，是t时刻第i台水电机组备用容量，是t时刻第i台水电机组调频容量，q_Himax和q_Himin分别是第i台水电机组发电最大限值和最小限值；式(9)中，EHimax是一天中第i台水电机组可提供的最大水电输出；1‑2‑5)可再生能源发电约束，表达式如下：式(10)中，qRimax(t)是t时刻第i台可再生能源发电机组的输出上限，qRimin(t)是t时刻第i台可再生能源发电机组的输出下限；2)对步骤1)建立的模型进行求解，分别得到储能系统、火电机组、水电机组、可再生能源发电的出力大小，备用容量和调峰容量，即求解出电力系统发电侧资源配置优化完毕。