基于发电成本约束的计及储能电力系统的多域调度方法技术方案

技术编号:23403594 阅读:48 留言:0更新日期:2020-02-22 15:32
基于发电成本约束的计及储能电力系统的多域调度方法,属于电力系统的调度技术领域。本发明专利技术利用储能系统这种可转移负荷的调度特性,在电力系统的实际调度中更能发挥灵活调度的重要作用。从源储灵活调度的角度提出多域调度方法,从源储灵活调度的角度提出多域调度方法,综合考虑负荷、风电出力随机波动与系统调节能力等因素的影响,将系统内所有调节容量统一调度,重新分配成三种控制域,即以完全消纳风电为目标的正常域、需调用储能系统消纳风电的异常域、以及无调节能力、被迫弃风的紧急域。在不同域下,通过常规火电机组与储能系统的合理搭配,以清洁能源消纳最大为目标,实现多域经济调度。

A multi domain scheduling method for energy storage power system based on generation cost constraints

【技术实现步骤摘要】
基于发电成本约束的计及储能电力系统的多域调度方法
属于电力系统的调度
,特别是涉及到一种基于发电成本约束的计及储能电力系统的多域调度方法。
技术介绍
近年来在能源供给侧中,新能源所占比例提升巨大,大规模新能源并网后会对主网产生影响,威胁系统的稳定性与安全性。风电这种可再生能源不仅资源充裕、分布广泛,同时也清洁环保,发展十分迅速,风力发电却具有随机、间接的不确定性和反调峰的特性,为电力系统带来严峻挑战。为有效消纳风电,国内外针对风电储能联合系统的运行和设计展开了大量研究,出现了运用模糊控制来优化储能系统运行策略、利用随机规划框架构建高风电渗透下的储能调度模型、采用多元预测算法分析风电数据技术,以期降低风电的波动性,提高系统消纳能力。部分研究通过提高风力发电预测的精确性减小发电出力的误差,但计算量大且针对风电波动性配置的备用容量不易确定,容易资源过剩或者紧缺,造成不必要的浪费;或利用多目标算法设计出了一种可以减小风电波动的运行方案,但该方案调度上不具有经济性,所涉及调度场景单一;提出计及电力市场的风电场、储能经济调度策略,但此策略下的风电输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于发电成本约束的计及储能电力系统的多域调度方法,其特征是:包括以下步骤并且以下步骤顺次进行,/n步骤一、建立设定个数的调度区间,并划分控制域/n将一天24小时均匀分成设定个数的时段,取典型日并基于典型日的负荷、理论风电机组的最小出力、火电机组的最小出力、系统内储能系统上限值以及系统内储能系统下限值,计算并获得各时段下的负荷与出力的功率差值,计算并获得储能系统变化量值;/n设定典型日任一时段下功率差值大于或等于零,该时段划分为正常域,正常域的调节裕度为

【技术特征摘要】
1.基于发电成本约束的计及储能电力系统的多域调度方法,其特征是:包括以下步骤并且以下步骤顺次进行,
步骤一、建立设定个数的调度区间,并划分控制域
将一天24小时均匀分成设定个数的时段,取典型日并基于典型日的负荷、理论风电机组的最小出力、火电机组的最小出力、系统内储能系统上限值以及系统内储能系统下限值,计算并获得各时段下的负荷与出力的功率差值,计算并获得储能系统变化量值;
设定典型日任一时段下功率差值大于或等于零,该时段划分为正常域,正常域的调节裕度为
设定典型日任一时段下功率差值小于零并且功率差值的绝对值小于或等于储能系统变化量的绝对值,该时段划分为异常域,异常域的调度范围为
设定典型日任一时段下功率差值小于零并且功率差值的绝对值大于储能系统变化量的绝对值,电力系统进行弃风,该时段划分为紧急域,紧急域的弃风量为
步骤二、建立系统模型,并设定模型约束条件
1)根据各控制域的供需平衡和线路潮流约束,设定系统模型约束:









其中:PG,t为时段t下常规火电机组功率,Pw,t为时段t下风电功率,为时段t下储能单元充电功率,Pl,t为时段t下负荷值,Ploss,t为时段t下网络损耗,为时段t下储能单元放电功率,Pm为节点m上的电源向电网注入的有功功率,Qm为节点m上的电源向电网注入的无功功率,Pl,m为节点m的有功负荷,Ql,m为节点m的无功负荷,Vm为节点m的电压幅值,Vn为节点n的电压幅值,θmn为节点m与节点n间的相角差,Gmn为支路lmn上的电导,Bmn为支路lmn上电纳,IL,i为流通第i条支路的实际电流,为流通第i条支路的电流最大值,N为发电机组总数,T为调度总时段;
2)设定机组约束条件















其中:PGi,t为常规火电机组i在时段t下的有功功率,PGi,t+1为常规火电机组i在时段t+1的有功功率,为常规火电机组i的最小有功功率,为常规火电机组i的最大有功功率,ui,t为机组i开关状态量,为机组i的最大上升爬坡能力,为机组i的最大下降爬坡能力,为机组i实际启机时间,为机组i实际停机时间,Yi,1为机组i规定的启机时间,Yi,0为机组i规定的停机时间;
3)设定储能系统约束条件
①储能装置最大充放电功率约束:
Ps,min≤Ps(t)≤Ps,max
②储能装置充放电平衡约束:



式中:Ps(t)表示储能系统在第t时段的出力值,Ps,max表示储能系统的最大放电功率,Ps,min表示储能系统的最大充电功率,T为调度总时段;
③储能系统充/放电功率约束:









④储能系统充/放电功率调控范围约束:






式中:表示储能系统的充电功率,表示储能系统的最大充电功率,表示储能系统的放电...

【专利技术属性】
技术研发人员:王顺江刘宇航刘俊德李铁贾依霖黄南天
申请(专利权)人:国网辽宁省电力有限公司鞍山供电公司国网辽宁省电力有限公司东北电力大学国家电网有限公司
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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