[发明专利]大规模风电参与一次调频的机组组合模型及求解方法

摘要

本发明公开了一种大规模风电参与一次调频的机组组合模型及求解方法，计及大规模风电参与一次调频，建立了稳态优化‑暂态校验的两阶段机组组合模型用于考虑风电参与一次调频的系统机组组合优化。其中，第一阶段为稳态机组组合问题的求解，第二阶段在各种高风险随机场景下对第一阶段求解结果进行暂态频率校验，从而保证系统运行的经济性和安全性。本发明对风电渗透率较高时的电网机组组合研究具有借鉴意义；不仅保证系统在稳态运行下的经济性，同时保证了系统在各种高风险随机场景下频率的安全性；不仅有效地减少了场景数，同时避免了低概率高风险场景的遗漏，有效控制系统运行风险在可接受范围内。

主权项

1.一种大规模风电参与一次调频的机组组合模型，其特征在于：计及风电参与一次调频，建立稳态优化‑暂态校验的两阶段机组组合模型，如下式所示：其中，第一阶段稳态运行成本目标函数式如下：第二阶段暂态控制成本目标函数式如下：C(P_i，t)＝a_i(P_i，t)²+b_iP_i，t+c_i   (5)其中，C：总成本(元)；C₁：稳态运行成本(元)；C₂：暂态控制成本(元)；t：调度周期内时间段序号；T：调度周期内时间段序列；i：常规机组序号；N^G：常规机组序列；y_i，t：常规机组i在t时段开机操作，采取开机操作为1，反之为0；Δt：时段t的时长(h)；u_i，t：常规机组i在t时段处于开机状态为1，反之为0；j：风电场序号；N^W：风电场序列；风电场j在t时段的单位电量价格(元/MW·h)；d_j，t：风电场j在t时段的减载水平(％)；P_j，t：风电场j在t时段的最大出力(MW)；S：待校验场景序列；P_s：待校验场景s的概率；k：可中断负荷序号；N^IL：可中断负荷序列；可中断负荷k在t时段的单位中断价格(元/MW·h)；IL_k，t，s：在s场景t时段内可中断负荷k的中断量(MW)；WL_j，t，s：在s场景t时段内风电场j的被迫弃风量(MW)；q^f：最大频率偏差的权重(元/Hz)；Δf_{nadir，t，s}：系统在s场景t时段的最大频率偏差(Hz)；SUC_i，t：常规机组i在t时刻的启动成本(元)，α_i、β_i：启动成本特性参数(α_i：常规机组i的启动和维护费用(元)，β_i：常规机组i在冷却环境下的启动费用(元))，τ_i：常规机组i的冷却速度时间常数(h)，截止到t时段起始时刻常规机组i已连续停机的时间(h)；C(P_i，t)：常规机组i在t时段的出力燃料成本(元)，P_i，t：常规机组i在t时段的出力(MW)，a_i、b_i、c_i为燃料成本系数；系统在t时段的碳排放成本(元)，q^C：CO₂交易价格(元/吨)，σ_i：常规机组i的碳排放强度(吨/(MW·h))，v：单位电量碳排放基准(吨/(MW·h))，D_t：系统t时段内总发电量，为常规机组和风电场的发电量之和(MW·h)。