源荷双侧灵活性资源的协同调度方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术提供了源荷双侧灵活性资源的协同调度方法、系统、设备及介质，所述方法为：获取常规机组日前运行参数、煤电机组和需求响应资源的深度调峰参数，依此建立无调峰发电预调度模型，计算得到各个预设时段的调峰需求量后，根据调峰需求量、煤电机组和需求响应资源的深度调峰参数，建立煤电机组与需求响应资源协同优化的深度调峰模型，并计算得到各调峰需求时段参与深度调峰的煤电机组调峰出力和需求响应资源调峰出力后，根据参与深度调峰的煤电机组调峰出力和需求响应资源调峰出力建立调峰发电正式调度模型，计算得到对应的深度调峰结果和日前发电曲线。本发明专利技术有效提升电力系统资源调度的灵活性和有效性，以及系统运行的安全性和稳定性。性和稳定性。性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
源荷双侧灵活性资源的协同调度方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及电力系统资源调度
，特别是涉及一种源荷双侧灵活性资源的协同调度方法、系统、计算机设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着环境污染和燃料资源短缺等问题的不断加剧，新能源发电技术在全球范围内得到飞速发展。在实现“碳达峰、碳中和”目标的驱动下，以新能源为主体的新型电力系统在我国得以推广，新能源发电的装机比例将持续提升，且常规火电的装机比例将持续下降。然而，新能源出力的随机性、波动性、反调峰特性容易造成低谷时段消纳困难，高峰时段供应能力不足的问题。同时，在极端天气出现次数明显增多的情况下，居民用电负荷和工业用电负荷受新能源供电的影响显著，由此带来的季节性尖峰负荷也对电力系统的供需平衡产生极大挑战。
[0003]为了解决高比例新能源接入后电力系统调峰能力不足的问题，深入挖掘系统调峰能力，缓解新能源消纳困境，国内多省陆续开展了以煤电机组为主体的深度调峰辅助服务，即在系统负备用容量不足或低谷时段负荷平衡约束不满足时，具备调节能力的常规煤电机组通过进一步下调出力，控制其运行在最小稳定出力以下，为新能源让出发电空间。然而，该方法仅适用于拥有大规模燃气机组等充足的灵活调节资源的发电调度场景，而我国燃气资源并不丰富，煤电机组受最小技术出力限制且不能频繁启停，在当前新能源发电比例逐渐增高的背景下，根本无法通过仅采用发电调度的方法应对新型电力系统的大规模弃风弃光以及调峰能力严重不足等问题的挑战。尽管依靠煤电机组的深度调峰可在一定程度上解决电力系统的调峰能力严重不足问题，但，忽略需求响应对新能源的消纳作用，仅依靠煤电机组的调节能力，会造成大量的弃风弃光电量的浪费，且难以真正满足新型电力系统的电力调峰需求。
[0004]因此，亟需提供一种综合考虑煤电机组的调节能力和需求响应对新能源的消纳能力的优化调度方法，以解决现有高比例新能源接入的新型电力系统的调峰能力不足问题、降低弃风弃电量，有效提升电力系统资源调度的灵活性和有效性，进一步增强电力系统运行的安全性和稳定性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种源荷双侧灵活性资源的协同调度方法，考虑需求响应资源作为保证电力供需平衡的一种灵活性调节资源可实现源网荷之间的灵活互动的作用，提出一种由常规煤电机组与需求响应资源互动参与，且按照发电预调度、深度调峰和发电正式调度顺序进行交替优化的调度模型，通过将发电调度与深度调峰相结合的方法，解决新型电力系统的调峰不足问题的同时，降低弃风弃电量，有效提升电力系统资源调度的灵活性和有效性，进一步增强电力系统运行的安全性和稳定性。
[0006]为了实现上述目的，有必要针对上述技术问题，提供了一种源荷双侧灵活性资源
的协同调度方法、系统、计算机设备及存储介质。
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供了一种源荷双侧灵活性资源的协同调度方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]获取常规机组日前运行参数、煤电机组深度调峰参数和需求响应资源深度调峰参数，并根据所述常规机组日前运行参数，建立无调峰发电预调度模型；
[0009]根据所述无调峰发电预调度模型，得到各个预设时段的调峰需求量；
[0010]根据所述调峰需求量、煤电机组深度调峰参数和需求响应资源深度调峰参数，建立煤电机组与需求响应资源协同优化的深度调峰模型；
[0011]根据所述深度调峰模型，得到各调峰需求时段参与深度调峰的煤电机组调峰出力和需求响应资源调峰出力；
[0012]根据所述各调峰需求时段参与深度调峰的煤电机组调峰出力和需求响应资源调峰出力，建立调峰发电正式调度模型；
[0013]根据所述调峰发电正式调度模型，得到对应的深度调峰结果和日前发电曲线。
[0014]第二方面，本专利技术实施例提供了一种源荷双侧灵活性资源的协同调度系统，所述系统包括：
[0015]第一建模模块，用于获取常规机组日前运行参数、煤电机组深度调峰参数和需求响应资源深度调峰参数，并根据所述常规机组日前运行参数，建立无调峰发电预调度模型；
[0016]第一计算模块，用于根据所述无调峰发电预调度模型，得到各个预设时段的调峰需求量；
[0017]第二建模模块，用于根据所述调峰需求量、煤电机组深度调峰参数和需求响应资源深度调峰参数，建立煤电机组与需求响应资源协同优化的深度调峰模型；
[0018]第二计算模块，用于根据所述深度调峰模型，得到各调峰需求时段参与深度调峰的煤电机组调峰出力和需求响应资源调峰出力；
[0019]第三建模模块，用于根据所述各调峰需求时段参与深度调峰的煤电机组调峰出力和需求响应资源调峰出力，建立调峰发电正式调度模型；
[0020]第三计算模块，用于根据所述调峰发电正式调度模型，得到对应的深度调峰结果和日前发电曲线。
[0021]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
[0022]第四方面，本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
[0023]上述本申请提供了一种源荷双侧灵活性资源的协同调度方法、系统、计算机设备及存储介质，通过所述方法，实现了通过获取常规机组日前运行参数、煤电机组和需求响应资源的深度调峰参数，并依此建立无调峰发电预调度模型，计算得到各个预设时段的调峰需求量后，根据调峰需求量、煤电机组和需求响应资源的深度调峰参数，建立煤电机组与需求响应资源协同优化的深度调峰模型，并计算得到各调峰需求时段参与深度调峰的煤电机组调峰出力和需求响应资源调峰出力后，根据参与深度调峰的煤电机组调峰出力和需求响应资源调峰出力建立调峰发电正式调度模型，计算得到对应的深度调峰结果和日前发电曲
线的协同优化深度调峰方法。与现有技术相比，本专利技术的协同调度方法，通过采用常规煤电组与需求响应资源互动参与深度调峰，建立发电预调度、深度调峰和发电正式调度顺序进行交替优化的调度模型的方式，将发电调度与深度调峰相结合，解决了新型电力系统的调峰不足问题的同时，降低弃风弃电量，有效提升电力系统资源调度的灵活性和有效性，进一步增强电力系统运行的安全性和稳定性。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施例中源荷双侧灵活性资源的协同调度方法的应用场景示意图；
[0025]图2是本专利技术实施例中发电调度与深度调峰交替衔接的协同调度框示意图；
[0026]图3是本专利技术实施例中源荷双侧灵活性资源的协同调度方法的流程示意图；
[0027]图4是本专利技术实施例中新型电力系统各时段边界曲线的示意图；
[0028]图5是本专利技术实施例中新型电力系统的无调峰发电预调度结果示意图；
[0029]图6是本专利技术实施例中不考虑需求响应资源参与深度调峰的出清结果示意图；
[0030]图7是本专利技术实施例中考虑需求响本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种源荷双侧灵活性资源的协同调度方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取常规机组日前运行参数、煤电机组深度调峰参数和需求响应资源深度调峰参数，并根据所述常规机组日前运行参数，建立无调峰发电预调度模型；根据所述无调峰发电预调度模型，得到各个预设时段的调峰需求量；根据所述调峰需求量、煤电机组深度调峰参数和需求响应资源深度调峰参数，建立煤电机组与需求响应资源协同优化的深度调峰模型；根据所述深度调峰模型，得到各调峰需求时段参与深度调峰的煤电机组调峰出力和需求响应资源调峰出力；根据所述各调峰需求时段参与深度调峰的煤电机组调峰出力和需求响应资源调峰出力，建立调峰发电正式调度模型；根据所述调峰发电正式调度模型，得到对应的深度调峰结果和日前发电曲线。2.如权利要求1所述的源荷双侧灵活性资源的协同调度方法，其特征在于，所述根据所述常规机组日前运行参数，建立无调峰发电预调度模型的步骤包括：在第一预设约束条件下，按照以下目标函数构建所述无调峰发电预调度模型：式中，T表示预设时段的总数；N表示常规机组的总台数；S表示常规机组出力的分段总数；P
i,s,t
和C
i,s,t
分别表示第i个常规机组第t个预设时段的第s分段出力和第s分段成本系数；表示第i个常规机组第t个预设时段的启动成本；N
w
表示风场总数；表示第w个风场第t个预设时段的弃风出力；N
v
表示光伏电站总数；表示第v个光伏电站第t个预设时段的弃光出力；α表示弃风弃光的惩罚因子；M表示线路潮流约束和断面潮流约束的松弛罚因子；N
l
表示线路总数；表示线路总数；分别表示第l个线路的正向潮流松弛变量和反向潮流松弛变量；N
s
表示断面总数；分别表示第s个断面的正向潮流松弛变量和反向潮流松弛变量。3.如权利要求2所述的源荷双侧灵活性资源的协同调度方法，其特征在于，所述第一预设约束条件包括机组约束、网络约束和系统约束；所述机组约束包括机组出力约束、机组爬坡约束、机组最小连续开停时间约束；其中，第i个常规机组(i＝1,2
…
,N)的机组出力约束表示为：,N)的机组出力约束表示为：式中，P
i,t
表示第i个常规机组第t个预设时段的出力；α
i,t
表示第i个常规机组第t个预
设时段的启停状态，且α
i,t
＝1表示开机，α
i,t
＝0表示停机；和分别表示第i个常规机组第t个预设时段的最小稳定技术出力和出力上限；第i个常规机组(i＝1,2
…
,N)的机组爬坡约束表示为：,N)的机组爬坡约束表示为：式中，和分别第i个常规机组第t个预设时段的最大上爬坡速率和最大下爬坡速率；第i个常规机组(i＝1,2
…
,N)的机组最小连续开停时间约束表示为：,N)的机组最小连续开停时间约束表示为：式中，和分别表示第i个常规机组的最小连续开机时间和最小连续停机时间；和分别表示第i个常规机组第t个预设时段的连续开机时间和连续停机时间，其中，分别表示第i个常规机组第t个预设时段的连续开机时间和连续停机时间，其中，所述网络约束包括线路潮流约束和断面潮流约束；其中，第l个线路(l＝1,2
…
,N
l
)的线路潮流约束表示为：式中，P
lmax
表示第l个线路的潮流传输极限；G
l
‑
i
表示第i个常规机组所在节点对第l个线路的输出功率转移分布因子；N
T
表示联络线总数；T
j,t
表示第j个联络线第t个预设时段的计划功率；G
l
‑
j
表示第j个联络线所在节点对第l个线路的输出功率转移分布因子；G
l
‑
w
表示第w个风场所在节点对第l个线路的发电机输出功率转移分布因子；G
l
‑
v
表示第v个光伏电站所在节点对第l个线路的发电机输出功率转移分布因子；K表示系统的节点总数；G
l
‑
k
表示第k个节点对第l个线路的输出功率转移分布因子；D
k,t
表示第k个节点第t个预设时段的母线负荷值；分别表示第l个线路的正向潮流松弛变量和反向潮流松弛变量；第s个断面(s＝1,2
…
,Ns)的断面潮流约束表示为：
式中，P
smin
和P
smax
分别表示第s个断面的潮流传输极小值和潮流传输极大值；G
l
‑
i
表示第i个常规机组所在节点对第s个断面的输出功率转移分布因子；N
T
表示联络线总数；T
j,t
表示第j个联络线第t个预设时段的计划功率；G
s
‑
j
表示第j个联络线所在节点对第s个断面的输出功率转移分布因子；G
s
‑
w
表示第w个风场所在节点对第l个线路的发电机输出功率转移分布因子；G
s
‑
v
表示第v个光伏电站所在节点对第l个线路的发电机输出功率转移分布因子；K为系统的节点总数；G
s
‑
k
为节点k对第s个断面的输出功率转移分布因子；分别表示第s个断面的正向潮流松弛变量和反向潮流松弛变量；所述系统约束包括系统平衡约束、正备用约束、负备用约束和旋转备用约束；其中，系统平衡约束表示为：式中，P
i,t
表示第i个常规机组第t个预设时段的出力；P
w,t
表示第w个风场第t个预设时段的最大发电能力；P
v,t
表示第v个光伏电站第t个预设时段的最大发电能力；表示第w个风场第t个预设时段的弃风出力；N
v
表示光伏电站总数；表示第v个光伏电站第t个预设时段的弃光出力；N
T
表示联络线总数；T
j,t
表示第j个联络线第t个预设时段的计划功率；D

【专利技术属性】
技术研发人员：唐翀，周保荣，程兰芬，赵文猛，禤培正，周尚筹，苏祥瑞，
申请(专利权)人：中国南方电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：