【技术实现步骤摘要】
一种考虑可靠性和切风率约束的多状态电力系统调度方法
本专利技术属于电力系统运行
的一种电力系统调度方法，涉及一种考虑可靠性和切风率约束的多状态电力系统调度方法。
技术介绍
随着电网智能化进程的推进，高比例间歇性能源(如风能、太阳能等)导致电网负荷峰谷差不断增大，电力系统可靠性问题变得更加突出，电力系统迫切需要一种能够在保证可靠性前提下最优调度发电机组出力和运行备用容量分配的方法。此外，传统的调度方法多采用两状态模型，也即发电机组只能处于正常运行状态或者完全故障状态，而忽略了部分故障状态等中间状态。因此，采用多状态模型能够更加精准地调度电力系统。现有技术中缺少了一种基于多状态模型的考虑可靠性约束的电力系统调度方法。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提出了一种考虑可靠性和切风率约束的多状态电力系统调度方法。本专利技术能够精准地调度电力系统各发电机组的出力和运行备用，保证系统满足可靠性和切风率要求。本专利技术所采用的技术方案是：步骤1、建立负荷需求的多状态模型、风机出...
【技术保护点】
1.一种基于多状态模型的考虑可靠性和切风率约束的电力系统调度方法，其特征在于：方法主要包括以下步骤：/n步骤1、建立负荷需求的多状态模型、风机出力的多状态模型和发电机组故障的多状态模型，然后构建整个电力系统的多状态模型；/n步骤2、根据电力系统的多状态模型，在每一个电力系统的总状态下，结合每一个状态对应的概率，处理获得状态下的期望切负荷值和期望切风值；/n步骤3、将计及期望失负荷参数和期望切风参数约束的机组组合模型，在满足系统可靠性及切风率的前提下，对电力系统进行优化调度，计算发电机组在未来一天每个时间段的有功出力和运行备用分配值，然后根据有功出力和运行备用分配值对电力系统进行调度。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于多状态模型的考虑可靠性和切风率约束的电力系统调度方法，其特征在于：方法主要包括以下步骤：
步骤1、建立负荷需求的多状态模型、风机出力的多状态模型和发电机组故障的多状态模型，然后构建整个电力系统的多状态模型；
步骤2、根据电力系统的多状态模型，在每一个电力系统的总状态下，结合每一个状态对应的概率，处理获得状态下的期望切负荷值和期望切风值；
步骤3、将计及期望失负荷参数和期望切风参数约束的机组组合模型，在满足系统可靠性及切风率的前提下，对电力系统进行优化调度，计算发电机组在未来一天每个时间段的有功出力和运行备用分配值，然后根据有功出力和运行备用分配值对电力系统进行调度。
2.根据权利要求1所述的一种基于多状态模型的考虑可靠性和切风率约束的电力系统调度方法，其特征在于：所述步骤1具体为：
1.1)采用以下方式分别对风机、发电机组、负荷的出力以及同时考虑正、负运行备用的发电机组出力水平进行多状态建模：
1.1.1)电力系统中风机的建模：
风机的风速用正态分布近似通过多状态模型表示为：
其中，μw,t和δw,t分别是风机w所在地点时间t的风速分布的平均值和标准差；Vw,t(kw)和prw,t(kw)分别是风机所在地点在时间t状态kw下的风速和风机在时间t为状态kw的概率，kw表示风机的状态；pr(Vw,t(kw))表示风机的风速在时间t处于状态kw的概率；
根据风机的风速，风机的输出功率从零到额定值连续不断地变化，风机的风力发电的输出出力根据功率曲线确定，功率曲线表示为：
式中，Pw,t(kw)表示风机w的风力发电在时间t状态kw下的输出出力；和分别为风电w的启动风速、停机风速和额定风速；为当风速处于额定风速与停机风速之间时的出力，即额定出力；Aw,Bw和Cw分别为风机自身的出力曲线的常数项、一次项和二次项系数；
1.1.2)电力系统中负荷的建模：
负荷的不确定性用正态分布进行表示，正态分布的平均值为当日前一天预测值，采用正态分布近似通过多状态模型表示为：
式中，μd,t和δd,t分别为负荷d在时间t的均值和标准差，Dd,t(kd)和prd,t(kd)分别为负荷d在时间t状态kd的实际负荷需求功率量和负荷d在时间t为状态kd的概率，kd表示负荷d的状态；
1.1.3)电力系统中发电机组的建模：
发电机组的故障的类型分为完全故障和部分故障的两种；部分故障的状态分为两种情况，加上正常运行状态，具体分为以下四种情况：
在正常运行状态中，kg＝1，kg表示发电机组的状态，则设置发电机组在实时运行的最大出力容量等于自身在日前预调度过程中确定的正运行备用RUg,t与出力Pg,t之和，即RUg,t+Pg,t，发电机组的最小出力容量等于自身在日前预调度过程中确定的出力Pg,t与负运行备用RDg,t之差，即Pg,t-RDg,t；
在第一类部分故障状态中，kg＝2，此状态下发电机组的最大可出力水平低于日前预调度过程中确定的正运行备用RUg,t与发电机组的出力Pg,t之和，即RUg,t+Pg,t，且最小可出力水平小于发电机组在日前预调度过程中确定的机组出力Pg,t与负运行备用RDg,t之差，即Pg,t-RDg,t；则设置发电机组在实时运行的最大出力容量等于最大可出力水平且设置最小出力容量等于在日前预调度过程中确定的出力Pg,t与负运行备用RDg,t之差，即Pg,t-RDg,t；
在第二类部分故障状态中，kg＝3，此状态下发电机组的最大可出力水平低于日前预调度过程中确定的正运行备用RUg,t与发电机组的出力Pg,t之和，即RUg,t+Pg,t，且最小可出力水平高于发电机组最大可出力水平与负运行备用RDg,t之差，即则设置发电机组在实时运行的最大出力容量等于最大可出力水平且设置最小出力容量等于最小可出力水平
在完全故障状态中，kg＝4，发电机组不再提供任何出力，在实时运行过程中的最大出力容量和最小出力容量均为0；
综上，发电机组在不同状态中的最大出力容量和最小出力容量表示为：
式中，和分别是发电机组g在时间t状态kg下的最大出力容量和最小出力容量；和分别为发电机组g在状态kg下最大出力水平和最小出力水平；
1.2)在实时运行过程中，每个风机的出力、负荷的需求功率量和每个发电机组的出力均处于不同的状态，电力系统即处于非常复杂的状态中，风机、负荷和发电机组的状态聚合一起形成电力系统总状态，如下式所示：
s＝[kg1,kg2,...,kgn,...,k...
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