一种提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法

摘要

本发明公开了一种提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，针对间歇式发电的随机出力对系统调峰平衡的影响，建立备用组合经济调度模型，指导系统充分接纳间歇式能源发电电量。首先在初始系统的调峰模式下建立消纳需求时段判据，将能量备用按规划与运行角度进行划分，在目标时段内定义了时段备用（TPR）与实时备用（RTR），并相继提出对应的经济调度模型与求解方法。在此基础上，定义两类备用的组合调度比，构建组合经济调度模型及其求解方法，得出经济消纳间歇式发电所需调度的能量备用配置解集，实现含间歇式能源发电的系统调峰平衡。通过本发明的实施，不仅能够满足了间歇式能源发电并网运行的充裕性，同时能够实现经济调度。

主权项

一种提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，其特征在于：该方法步骤如下：步骤1：基础数据收集、预测与整理；包括：日负荷预测曲线、间歇式风出力预测曲线、区域电源的装机容量、区域电源技术最小出力统计；步骤2：针对间歇式能源消纳需求的时间区间，定义消纳需求时段判据并建立该判据的求解模型；步骤3：定义新的系统备用分类，按规划尺度与运行尺度将系统备用定义为时段备用(TPR)与实时备用(RTR)；步骤4：建立时段备用(TPR)的经济调度模型；所述时段备用(TPR)经济调度模型的求解步骤如下：步骤4.1：求取优化前电源最低极限出力P⁰_Gmin(t)；步骤4.2：将步骤4.1所求取的P⁰_Gmin(t)带入时段备用(TPR)的经济调度模型中的D_n0约束等式，求解出D_n0；步骤4.3：依据步骤4.2所求解的D_n0，结合新定义备用间的组合调度比k与间歇式风电出力预测出力P_w(t)，带入时段备用(TPR)的经济调度模型中的D_n约束等式，求解出D_n；步骤4.4：定价各调用电源的发电成本ρ(p_v(t))与备用配置成本ρ(R_v)，将决策向量λ^T＝[λ₁,λ₂,…,λ_v]在时段备用(TPR)的经济调度模型中寻优迭代，得出满足经济成本目标函数的调度决策向量λ^T；步骤5：建立实时备用(RTR)的经济调度模型；所述实时备用(RTR)经济调度模型的求解步骤如下：步骤5.1：以步骤4.3中所计算得出的D_n为实时备用的参照基准，已知P_w(t_i)，当P_w(t_i)≥D_n时，求解出实时备用量进而求解出$A={{\int }_a}^b\underset{‾}{\hat{r}}\left(t\right)dt=\underset{‾}{\hat{r}}\left(t_1\right){\mathrm{\Delta t}}_1+\underset{‾}{\hat{r}}\left(t_2\right){\mathrm{\Delta t}}_2+...+\underset{‾}{\hat{r}}\left(t_n\right){\mathrm{\Delta t}}_n,$Δt为采样点间隔；步骤6：联合步骤4与步骤5中的新定义备用模型，建立时段备用(TPR)与实时备用(RTR)间的组合经济调度模型；所述组合经济调度模型的求解步骤如下：步骤6.1：时段备用(TPR)调度成本ρ₂(k)与实时备用(RTR)调度成本ρ₁(k)满足零和对偶特性，设定其对偶函数；步骤6.2：对步骤6中组合经济调度模型的目标函数展开求导运算，达到极限值时其导数值为0，得：$\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Sigma }}\hat{r}\left(t\right)/\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Sigma }}\underset{‾}{r}\left(T\right)=-{{\rho }_2}^{\prime }\left(k\right)/{{\rho }_1}^{\prime }\left(k\right);$步骤6.3：依据组合调度比定义，得出最优组合调度比k*及其求解方程；步骤6.4：将步骤6.3所得出的最优组合调度比k^*带入步骤4与步骤5，相继求解出时段备用r(T)、实时备用最终得出组合调度模型的最优解集$R=[\underset{‾}{r}\left(T\right),\underset{‾}{\hat{r}}\left(t\right)],t\in [t_n,t_{n+1}];$步骤7：依据步骤6.4所求出的组合调度最优解集R，安排时段备用(TPR)与实时备用(RTR)的优化配置，实现电网已最经济的运行方式消纳间歇式电源出力。