一种电力现货市场环境下对抽水蓄能机组的调度方法技术

本发明专利技术公开了一种电力现货市场环境下对抽水蓄能机组的调度方法，根据现货市场的机组、线路实际参数建立市场出清模型；对抽水蓄能机组进行建模，将其耦合到出清模型；与市场机组共同出清，基于出清结果进行系统优化调度。本发明专利技术能够确定各市场火电机组的精确调度值，对抽水蓄能机组的出力计划精确且符合系统实际运行状况，有效改善了传统调度方式下抽水蓄能机组效率低下的问题，同时对消除现货市场极端电价情况发挥着重要作用。本发明专利技术通过数值建模进行仿真，验证了抽水蓄能机组在该调度方法下能够平抑现货市场出清电价，实现与各市场机组高效协同运行，有效降低了系统总的购电成本，充分发挥出抽水蓄能机组的市场价值。充分发挥出抽水蓄能机组的市场价值。充分发挥出抽水蓄能机组的市场价值。

【技术实现步骤摘要】
一种电力现货市场环境下对抽水蓄能机组的调度方法


[0001]本专利技术属于电气工程领域，更具体地，涉及一种电力现货市场环境下对抽水蓄能机组的调度方法。

技术介绍

[0002]在电力体制改革背景下，国内电力市场开始组织推动电力现货市场建设工作。现货市场通常分为日前市场和实时市场，在日前市场中由发电商售电报价和用户购电报价形成供需曲线，结合电网安全运行约束条件和各机组运行约束条件进行现货市场出清，并直接根据出清结果进行系统调度。
[0003]抽水蓄能机组有着良好的削峰填谷的作用，利用负荷低谷时段的低价电能将水从下水库抽到上水库，并在电价较高的高峰时段将水从上水库释放到下水库来发电，与火电机组协调优化运行后可以有效降低系统的发电成本；同时抽水蓄能机组有着快速、灵活的启停和调节特性，能够快速响应系统需求或电力现货价格，有助于提高电网的安全性与稳定性，随着风电、光伏等间歇性电源的装机容量不断增加，抽水蓄能机组的重要性与日俱增。
[0004]当前我国对抽水蓄能电站的调度方式以工作人员的经验型调度为主导，在现货市场环境下不能与市场机组高效协调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力现货市场环境下对抽水蓄能机组的调度方法，其特征在于，包括步骤：根据现货市场中各市场机组的报价和实际运行参数，结合参与出清的各抽水蓄能机组所在水库库容、水头大小参数，建立现货市场下抽水蓄能机组和市场火电机组的联合出清模型；在联合出清模型中，将现货市场的调度周期分为若干时间段且设定系统运行与各个机组的约束条件，根据系统历史负荷大小预测每一调度时段的负荷值，出清结果中各个机组的出力情况满足受每一时段约束条件；通过商用求解器对联合出清模型模型进行优化求解，得到各市场火电机组和抽水蓄能机组的出力曲线和系统总购电成本，实现现货市场环境下抽水蓄能机组和市场火电机组的协同优化调度。2.根据权利要求1所述的电力现货市场环境下对抽水蓄能机组的调度方法，其特征在于，在抽水蓄能机组参与现货市场的联合出清模型中，以系统总购电成本最小为优化目标函数，约束条件由三部分组成，第一部分为系统运行约束，第二部分为市场机组运行约束，第三部分是抽水蓄能机组约束；其中，该联合出清模型的优化目标函数为：式中，N表示参与现货市场的火电机组总台数,T表示一个调度周期的总时段数，每天考虑96时段，则T为96；P
i,t
为火电机组j在时段t的发电出力；运行费用C
j,t
(P
j,t
)是与机组申报的各段出力区间和对应能量价格有关的多段线性函数；抽水蓄能电站的成本较低，主要体现在实现机电能量转换中的水量损耗。3.根据权利要求2所述的电力现货市场环境下对抽水蓄能机组的调度方法，其特征在于，在系统运行约束条件下，每个时段联合出清模型的总负荷大小与火电机组和抽水蓄能机组输出功率之和相等；其中抽水蓄能机组有发电、抽水两种工况，处于发电工况时视为电源，处于抽水工况时被视为负荷；时段t联合出清模型总负荷公式表示为：式中：M表示参与现货市场出清的抽水蓄能机组总台数；和分别代表第i个抽水蓄能机组在时段t的发电功率和抽水功率；D
t
为时段t系统总负荷大小；各个时段机组出力的上调能力总和与下调能力总和满足实际运行的上调、下调旋转备用要求，考虑抽水蓄能机组的两种运行工况，处于发电工况时作为上调或下调备用，处于抽水工况时作为上调备用；公式(3)为上调旋转备用容量约束，公式(4)为下调旋转备用容量约束；约束；
式中：P
j,max
和P
j,min
为火电机组j的最大最小发电功率；为机组j最大上爬坡速率，为机组j最大下爬坡速率；和为上调旋转备用和下调旋转备用容量需求；为表示抽水蓄能机组发电工况的二进制变量，1表示处于发电状态，0表示不处于发电状态；为表示抽水蓄能机组抽水状态的二进制变量，1表示处于抽水状态，0表示不处于发电状态；和为抽水蓄能机组的发电工况和抽水工况的最大功率；在确保模型功率平衡的前提下，为了防止模型负荷预测偏差以及实际运行事故带来的供需不平衡波动，留有一定的容量备用；供需不平衡波动，留有一定的容量备用；供需不平衡波动，留有一定的容量备用；式中：α
j,t
表示火电机组的运行状态，1为处于开机状态，0为停机状态；和分别为系统在时段t的正备用容量和负备用容量；P
l,min
和P
l,max
为线路l潮流传输极限，G
l
‑
i
为机组i所在节点对线路l的发电机输出功率转移分布因子。4.根据权利要求2所述的电力现货市场环境下对抽水蓄能机组的调度方法，其特征在于，市场机组运行约束包括火电机组出力上下限约束、爬坡约束和最小启停时间约束。5.根据权利要求2所述的电力现货市场环境下对抽水蓄能机组的调度方法，其特征在于，结合实际运行约束对抽水蓄能机组进行建模，具体包括步骤：发电水头为上下两个水库的水位差，发电水流量为水轮机用来发电的单位时间耗水量，获取各抽水蓄能机组所在水库的库容和水头大小数据，结合抽水蓄能机组实际工作曲线，建立由公式(8)、(9)、(10)表示的分段线性模型，公式(8)将水库库容分为N个子区间，并将水头值设置对应的断点，公式(9)表示分段线性化的线性约束条件，公式(10)式用来求得一定库容大小下对应的水头；一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙，白杨，刘思捷，陈中飞，宋慧，赵越，张兰，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，
类型：发明
国别省市：