一种考虑调峰调频需求的多能源协调优化调度方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑调峰调频需求的多能源协调优化调度方法，包括以下步骤：1)分别获取风电及负荷不确定性引起的预测值与实际值的日前偏差和日内偏差；2)采用离散傅里叶变换法对偏差进行变换，量化得到不同时间尺度的备用需求；3)建立考虑调峰需求的日前时间尺度的风水火协调优化调度模型，并将不同时间尺度的备用需求作为约束条件；4)建立考虑调频需求的日内时间尺度的风水火协调优化调度模型，并将不同时间尺度的备用需求作为约束条件；5)采用混合整数线性规划法求解获取调度方案。与现有技术相比，本发明专利技术具有备用资源精致管理、提高系统运行经济性、优化各类备用资源的分配等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑调峰调频需求的多能源协调优化调度方法
本专利技术涉及风水火多种能源的优化调度领域，尤其是涉及一种考虑调峰调频需求的多能源协调优化调度方法。
技术介绍
近年来，大力发展水电、风电等清洁能源已经成为国家能源规划的重要改革举措。然而由于风电功率的间歇性、波动性和反调峰特性，使得大规模风电并网时电力系统运行的不确定性显著增加，为电力系统运行调度带来了新的挑战。其中对于调峰调频的影响最为突出。针对风电并网对电网的调峰调频的影响，目前电力调度部门通常是按照一定百分比预留备用容量予以应对，然而这种方法相对粗放、保守，在一定程度上增加了备用成本，并且近期对于备用领域的研究仅针对于调峰或调频中一种情况。因此为更好应对风电波动性所带来的影响，更为精细时间尺度的调峰调频备用量化研究需要进一步的完善。另一方面，近期的研究中多采用火电机组、独立水电站或抽水蓄能水电站来提供备用。随着我国水电站从独立水电站的开发模式逐步转换为流域梯级水电站，梯级水电站更能充分利用水能，参与调峰调频的方式也更为灵活。亟需进一步研究不同时间尺度下梯级水电站群协同火电共同参与风电随机波动性补偿的调度方法。因此，急需一种新的多能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑调峰调频需求的多能源协调优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：1)分别获取风电不确定性引起的预测值与实际值的日前偏差yc1和日内偏差yc2以及负荷不确定性引起的预测值与实际值的日前偏差yd1和日内偏差yd2；2)采用离散傅里叶变换法对偏差进行变换，量化得到不同时间尺度的备用需求；3)建立考虑调峰需求的日前时间尺度的风水火协调优化调度模型，并将不同时间尺度的备用需求作为约束条件；4)建立考虑调频需求的日内时间尺度的风水火协调优化调度模型，并将不同时间尺度的备用需求作为约束条件；5)将日前和日内2小时进行多时间尺度协调优化调度，采用混合整数线性规划法求解获取调度方案。

【技术特征摘要】
1.一种考虑调峰调频需求的多能源协调优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：1)分别获取风电不确定性引起的预测值与实际值的日前偏差yc1和日内偏差yc2以及负荷不确定性引起的预测值与实际值的日前偏差yd1和日内偏差yd2；2)采用离散傅里叶变换法对偏差进行变换，量化得到不同时间尺度的备用需求；3)建立考虑调峰需求的日前时间尺度的风水火协调优化调度模型，并将不同时间尺度的备用需求作为约束条件；4)建立考虑调频需求的日内时间尺度的风水火协调优化调度模型，并将不同时间尺度的备用需求作为约束条件；5)将日前和日内2小时进行多时间尺度协调优化调度，采用混合整数线性规划法求解获取调度方案。2.根据权利要求1所述的一种考虑调峰调频需求的多能源协调优化调度方法，其特征在于，所述的步骤1)中，日前偏差由日前风电出力和负荷预测数据分别与各自实际值作差得到，日内偏差由日内2小时风电出力和负荷预测数据分别与各自实际值作差得到。3.根据权利要求2所述的一种考虑调峰调频需求的多能源协调优化调度方法，其特征在于，所述的步骤2)具体包括以下步骤：21)筛选出日前偏差yc1<0时的时域信号yc(t)；22)按时间间隔划分时段并对时域信号yc(t)进行采样得到采样信号yw＝yc(kτ)，其中样本编号k＝0,1,2,…N-1，采样周期为τ，采样总时段为Nτ；23)根据离散傅里叶变换公式将采样信号yw转换为Yw(n)，则有：其中，n为Yw(n)中采样值的序号，且n＝0,1,2,…N-1，N为采样点数；24)根据不同备用的频率响应区间量化得到风电对日前上备用容量的需求，则有：其中，f1和f2分别为对应的响应频率区间的下限和上限，P(f1,f2)为风电偏差信号对响应频率在[f1,f2]范围内的备用容量的需求，Ww(n)为风电频域信号中第n个频谱分量的实际幅值；|Ww(n)|的计算公式如下：当N为奇数时，有当N为偶数时，有25)分别筛选出日前偏差yd1>0时、日前偏差yc1>0时和偏差yd1<0时的时域信号，重复步骤22)-24)，分别获取负荷对日前上备用容量的需求、风电对日前下备用容量的需求和负荷对日前下备用容量的需求；26)分别筛选出日内偏差yc2<0时和日内偏差yd2>0时的时域信号，重复步骤22)-24)，分别获取风电对日内上备用容量的需求和负荷对日内上备用容量的需求。4.根据权利要求1所述的一种考虑调峰调频需求的多能源协调优化调度方法，其特征在于，所述的步骤3)中，考虑调峰需求的日前时间尺度的风水火协调优化调度模型的目标函数为：其中，为火电机组i在t时段预留各备用的成本，为水电机组h在t时段预留各备用的成本，fi,t、分别为火电机组i在t时段的燃料成本、启动成本和停机成本，T1为日前总时段数，NG为火电机组台数，NH为水电机组台数，分别为火电机组i在t时段的下调备用、30min运行备用、60min运行备用和冷备用的日前容量成本，Rd(i,t)、Ro1(i,t)、Ro2(i,t)、Rc(i,t)分别为火电机组i在t时段预留的下调备用、30min运行备用、60min运行备用和冷备用的备用容量，分别为水电机组h在t时段的下调备用、30min运行备用、60min运行备用和冷备用的日前容量成本，Rd(h,t)、Ro1(h,t)、Ro2(h,t)、Rc(h,t)分别为水电机组h在t时段预留的下调备用、30min运行备用、60min运行备用和冷备用的备用容量；约束条件包括：A)功率平衡约束：式中，TDA为日前调峰优化模型一周期的时间节点集合，为火电机组i在t时段的出力变量，为水电机组h在t时段的出力变量，Pw,t为风电机组w在t时段的出力，为t时段的负荷，NW为风电机组台数；B)备用需求约束：其中，Dd(t)、Do1(t)、Do2(t)、Dc(t)分别为t时段由风电和负荷波动性引起的对下调备用、30min运行备用、60min运行备用和冷备用的需求...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛晓琳，金言，郝广东，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：发明
国别省市：上海,31