【技术实现步骤摘要】
利用风险约束调度提高极端天气环境下风力利用率的方法
本专利技术涉及电力系统运行与调度
,具体涉及一种利用风险约束调度提高极端天气环境下风力利用率的方法。
技术介绍
近些年,风力发电的比例不断提高,其经济环保的特点给广大用户带来了不少的益处,在一定程度上缓解了人类所面临的能源紧张问题,同时也减少了化石能源的使用给环境带来的危害。但是风力发电易受天气环境的影响,在极端天气环境下由于风机过早退出导致其利用率偏低。因此,提高风力利用率成为现阶段所要解决的首要问题。现阶段的调度方法主要有基于场景的随机规划和超前调度,基于场景的随机规划存在如下缺点:①计算的复杂性随着场景的数量的增加而呈现指数形式的增长;②没有使用连续的概率密度函数,有可能会导致一些重要信息的丢失;③其操作决策是静态的,未能很好的应对随机场景。超前调度存在如下缺点:①其适用于处理短期的运行调度问题,不适用于长时间的运行调度问题;②其所得到的解并不是全局最优解。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的不足,提供一种利用风险约束调度提高极端天气环境下风力利用率的方法,该方法通过不断更 ...
【技术保护点】
1.一种利用风险约束调度提高极端天气环境下风力利用率的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:将快速启停机组、常规机组和风力机组组合建模成混合整数规划模型,所述模型由日前调度模型、小时前调度模型和实时切负荷模型组成;将三个模型在风险约束方法下进行序贯求解,得到在整个调度时段内的全局最优策略;步骤二:生成序贯场景树,所述场景树分为日前调度阶段的场景、小时前调度阶段的场景和实时调度阶段的场景;场景树的节点代表一组可能的风力输出情景和负载需求情景,节点被描述为概率密度函数或随机变量的样本数量;场景树的分支表示从一个阶段的一个场景到后一阶段的另一个场景的可能转变,每次场景转变乘以相 ...
【技术特征摘要】
1.一种利用风险约束调度提高极端天气环境下风力利用率的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:将快速启停机组、常规机组和风力机组组合建模成混合整数规划模型,所述模型由日前调度模型、小时前调度模型和实时切负荷模型组成;将三个模型在风险约束方法下进行序贯求解,得到在整个调度时段内的全局最优策略;步骤二:生成序贯场景树,所述场景树分为日前调度阶段的场景、小时前调度阶段的场景和实时调度阶段的场景;场景树的节点代表一组可能的风力输出情景和负载需求情景,节点被描述为概率密度函数或随机变量的样本数量;场景树的分支表示从一个阶段的一个场景到后一阶段的另一个场景的可能转变,每次场景转变乘以相应的条件概率;步骤三:采用分支定界和原-对偶内点法求解步骤一的混合整数规划模型,得到最优机组组合方案,在风电高效利用和潜在风险之间找到最佳均衡点。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述日前调度模型的目标函数定义为最小化发电机组的运行费用,包括发电机组运行二次费用,一次费用和固定费用;日前调度模型的运行约束包括等式约束和不等式约束,等式约束为电力系统功率平衡约束,不等式约束为机组出力约束、机组启停约束、机组爬坡约束和机组启停费用约束。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述小时前调度模型的目标函数定义为最小化发电机组的运行费用,包括发电机组运行二次费用,一次费用和固定费用;小时前调度模型的运行约束包括等式约束和不等式约束,等式约束为电力系统功率平衡约束,不等式约束为机组出力约束、快速启停机组启停约束、机组爬坡约束和机组启停费用约束。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实时切负荷模型的目标函数定义为最小化切负荷费用;实时切负荷模型的运行约束为机组出力约束和电力系统功率平衡约束。5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述日前调度模型的目标函数表达式为(1a):其中表示日前调度阶段发电机组i在t时刻的有功出力,ai、bi、ci分别表示发电机组i运行二次费用系数,一次费用系数和固定费用系数,ODA表示日前调度的费用,Cup和Cdown分别代表机组的启动费用和停止费用,代表日前调度阶段t时刻需要切除的负荷,δ为切负荷的费用系数,NT为整个调度的时间范围,时间间隔为一小时,NG为机组数;所述日前调度模型的电力系统功率平衡约束、机组出力约束、机组启停约束、机组爬坡约束和机组启停费用约束的具体形式如下:①电力系统功率平衡约束方程为(1b):(i=1,2,...,NG,t=1,2,...,NT)其中为日前调度阶段发电机i在t时刻的状态,为日前调度阶段t时刻的风力发电量,为日前调度阶段t时刻的负荷值,为日前调度阶段t时刻的切负荷的数值;②机组出力约束为(1c):(i=1,2,...,NG,t=1,...
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