一种基于多类型发电资源同质化的电力系统调度方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于多类型发电资源同质化的电力系统调度方法，属于电力系统运行优化技术领域。本发明专利技术方法采用同质化建模，对各类型发电机组的可控性进行描述，并采用聚合技术降低了计算复杂度，采用已有的线性规划计算方法求解本发明专利技术中的基于多类型发电资源同质化的电力系统调度模型。本发明专利技术一方面通过提高各类发电资源有功功率的可控性，实现了各种不同发电资源有功功率的可控性的最优调度。另外，本发明专利技术方法通过聚合技术，大大降低了包括多类型发电资源的电力系统的调度复杂度，同时保持了较高的调度精度。应用本方法能够充分挖掘包括可再生能源在内的各类发电资源的可控性，降低电力系统调度中多类型发电资源的不确定性、提升其灵活可控能力。

A power system scheduling method based on multi type generation resource homogenization

【技术实现步骤摘要】
一种基于多类型发电资源同质化的电力系统调度方法
本专利技术涉及一种基于多类型发电资源同质化的电力系统调度方法，属于电力系统运行优化

技术介绍
电力系统的调度运行方式在过去几十年间发生了巨大的变化。传统意义上认为发电侧是完全可控的而负荷侧是完全不可控的，电力系统调度的任务是如何使可控的发电资源满足不可控的负荷。近年来，在可再生能源接入电力系统的背景下，由于可再生能源的调度不确定性，电力系统发电侧从完全可控变为部分可控。此外，电力系统的需求侧响应以及负荷侧储能的出现，使得负荷侧从完全不可控变为部分不可控。电力系统运行的任务转变为如何调度部分可控的发电资源从而满足部分不可控的负荷。因此针对这些可控性各异的半可控发电资源，需要建立适用于多种类型发电资源的同质化调度方法。目前已有面向完全可控资源的调度方法，以及面向完全不可控资源的调度方法，但是尚未有面向半可控资源的调度方法。因此，需要适用于多类型发电资源的调度运行方法以适应未来电力系统的需求。在目前的电力调度方法中，应用了相依序列运算技术，该技术应用Copula理论对传统的序列本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多类型发电资源同质化的电力系统调度方法，其特征在于该方法包括以下步骤：/n(1)利用下式，将多类型发电资源的总有功功率P

【技术特征摘要】
20191127 CN 20191117956831.一种基于多类型发电资源同质化的电力系统调度方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)利用下式，将多类型发电资源的总有功功率Pt分解为可控有功功率分量Ptc和不可控有功功率分量Ptu：



其中，下标t为调度时段的序号，Ct、分别表示多类型发电资源的发电机组在调度时段t内可控有功功率分量的下限和上限，SCt、分别表示多类型发电资源的发电机组可控有功功率分量的容量下限和上限，DCt、分别表示多类型发电资源的发电机组可控有功功率分量的爬坡速率下限和上限，f(Ptu)表示不可控有功功率分量的概率密度函数，从电力系统控制中心获取；
(2)根据步骤(1)的可控有功功率分量Ptc和不可控有功功率分量Ptu，建立多种类型发电资源的同质化表征模型如下：
a、当发电资源为风电场或光伏电站时，同质化表征模型如下式所示：



其中，Ptfore表示风电场或光伏电站中发电机组的预测有功功率，是有功功率预测误差，表示有功功率预测误差的概率分布函数，上述参数从电力系统控制中心获取；
b、当发电资源为火电厂或燃气厂时，同质化表征模型如下式所示：



式中，P、表示火电机组或燃气轮机的最小有功功率和最大有功功率，和分别为火电机组或燃气轮机的最大下爬坡速率和最大上爬坡速率，qT为火电机组或燃气轮机的正常运行状态的概率，上述参数从电力系统控制中心的历史数据中获取，f(Ptu)表示不可控有功功率分量的概率密度函数；
c、当发电资源为储能电站时，同质化表征模型如下式所示：



式中，P、表示储能电站的最小有功功率和最大有功功率，E和分别表示储能电站的最小电量和最大电量，E0表示储能电站的在调度周期初始时刻的电量，Tend表示调度周期最后时段的序号，qE为火电机组或燃气轮机的正常运行状态的概率，上述参数从电力系统控制中心获取；
d、当发电资源为水电站或光热电站时，同质化表征模型如下式所示：



其中，对于水电站，Ptfore为根据水库的来水量转换成的等效预测有功功率，f(Ptfore)为预测有功功率的概率分布函数，P和表示水电站中水轮机的最小有功功率和最大有功功率，E和为根据水电站水库的最小库容和最大库容转换得到的最小等效电量和最大等效电量，E0表示根据调度周期初始时刻的库容转换得到的等效电量，Eend为根据调度周期最后时段的计划库容转换得到的等效电量，和分别为水电站中水轮机的最大下爬坡速率和最大上爬坡速率，上述参数均从电力系统控制中心获取；
对于光热电站，Ptfore为根据太阳辐照转换得到的等效预测有功功率，f(Ptfore)为预测有功功率的概率分布函数，P、表示光热电站发电机组的最小有功功率和最大有功功率，E、是根据光热电站储热单元的最小容量、最大容量转换得到的最小等效电量和最大等效电量，E0表示根据调度周期初始时刻的储热量转换得到的等效电量，Eend为根据调度周期最后时段的计划储热量转换得到的等效电量，和分别为光热电站的最大下爬坡速率和最大上爬坡速率，上述参数均从电力系统控制中心获取；
(3)将电力系统中一个包含多类型发电资源的集合聚合为一个发电机组簇，得到聚合后的一个发电机组簇的发电资源同质化模型；根据步骤(2)的多个类型的发电资源同质化模型，计算聚合后该发电机组簇的同质化模型参数，具体步骤如下：
(3-1)将步骤(2)中同质化表征模型中所有多类型发电资源的发电机组的可控有功功率分量的下限Ct和上限发电机组可控有功功率分量的容量下限SCt和上限以及发电机组可控有功功率分量的爬坡速率下限DCt和上限进行叠加，得到聚合后发电机组簇的可控有功功率分量的表达式如下：



其中，



式中，下标g为多类型发电资源中所有发电机组的序号，下标c为电力系统中多类型发电资源聚合后的发电机组簇的序号，Ωc为第c号发电机组簇中所包含的所有发电机组的集合，可从电力系统控制中心获得；Cc,t、分别表示第c个聚合后发电机组簇在调度时段t内可控有功功率分量的下限和上限，SCc,t、分别表示第c个聚合后发电机组簇在调度时段t内可控有功功率分量的容量下限和上限，DCc,t、分别表示第c个聚合后发电机组簇在调度时段t内可控有功功率分量的爬坡速率下限和上限；
(3-2)利用步骤(2)的发电机组簇的发电资源同质化模型，采用相依序列运算方法，根据发电机组簇中所有NG台发电机组的不可控有功功率分量的概率密度函数利用下式，计算得到所有NG台发电机组的不可控有功功率分量之和的概率密度函数

【专利技术属性】
技术研发人员：李海，张宁，范越，康重庆，肖明，王学斌，
申请(专利权)人：清华大学，国网青海省电力公司电力科学研究院，国网青海省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11