一种考虑出力平稳性的风光水多能互补日前风险调度方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑出力平稳性的风光水多能互补日前风险调度方法，包括预测电网次日负荷过程、风电厂与光伏电厂次日出力过程、梯级水电站入库径流及区间入流过程；采用场景缩减算法得到典型负荷过程及其概率、典型风光组合出力过程及其概率；建立风险可控具有三个目标的风光水互补系统日前发电计划编制模型；步骤四：构建双层嵌套的优化框架对模型进行求解。本发明专利技术能够在保证系统出力平稳性的条件下有效应对负荷预测和风光出力预测的不确定性。有效应对负荷预测和风光出力预测的不确定性。有效应对负荷预测和风光出力预测的不确定性。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑出力平稳性的风光水多能互补日前风险调度方法


[0001]本专利技术属于清洁可再生能源利用与水库调度的交叉领域，具体涉及一种考虑出力平稳性的风光水多能互补日前风险调度方法。

技术介绍

[0002]随着第三次能源革命的兴起，大力发展风能、太阳能是建设清洁、绿色、低碳电力系统的重要举措。但一方面，风电和光电具有强随机性、间歇性和波动性，不可调节，直接并网会对电网的安全运行造成威胁；另一方面，清洁可再生资源丰富地区往往与用电需求较大的社会经济发达地区空间分布不一致，需要特高压输电线路进行电力输送，并要求输电功率保持平稳，具体表现为：输电曲线最好为平稳的阶梯状。水电具有启闭灵活、调节速度快等优点，是风、光电理想的互补电源，风光水联合互补运行可有效解决风、光电弃电率高的难题。同时，利用水电的强调节能力，能够实现系统出力平稳，进而有利于长距离输电。风光水混合能源系统日前发电计划编制是风光水多能互补调度的一个基本课题。
[0003]传统的水电站群日前发电计划编制是在总水量或总电量给定的条件下，通过制定合理的电站群蓄放水过程或负荷分配策略，使得水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑出力平稳性的风光水多能互补日前风险调度方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤一：预测电网次日负荷过程、风电厂与光伏电厂次日出力过程、梯级水电站入库径流及区间入流过程，作为风光水互补系统日发电计划编制模型的输入；步骤二：分析负荷、风电出力、光电出力预测的概率统计特性，基于概率统计特性的出力预测误差分布生成多种负荷、风电、光电情景，采用场景缩减算法得到典型负荷过程及其概率、典型风光组合出力过程及其概率；步骤三：考虑负荷、风、光出力预测不确定性所诱发的弃电和失负荷风险，建立风险可控的风光水互补系统日前发电计划编制模型，该模型具有三个目标，模型的目标一为发电计划的综合风险率最小，同时，兼顾系统的调峰性能和整体效益的目标二和目标三分别为电网剩余负荷标准差最小和梯级水电站日均出力最大；步骤四：构建双层嵌套的优化框架对模型进行求解，外层确定风光水互补系统的总出力过程并保证其稳定性，内层模型在给定总出力的条件下，确定在各个风光出力情景下的梯级水电站负荷分配。2.如权利要求1所述的一种考虑出力平稳性的风光水多能互补日前风险调度方法，所述步骤二具体为，分析负荷、风电出力、光电出力预测的概率统计特性，得到负荷、风电出力、光电出力的预测误差分布，并得到其参数；采用拉丁超立方体抽样方法模拟得到N组负荷、风电出力和光电出力预测误差，通过下式得到模拟的N组负荷、风电和光电出力场景集F、N
w
和N
p
；F＝F
f
+e
f (1)式(1)中，F
f
为预测的负荷出力过程，e
f
为采用拉丁超立方体抽样得到的负荷预测误差；式(2)中，为预测的负荷出力过程，e
w
为采用拉丁超立方体抽样得到的负荷预测误差；式(3)中，为预测的负荷出力过程，e
p
为采用拉丁超立方体抽样得到的负荷预测误差；将N组风、光出力场景随机两两组合，得到N组风光出力组合场景；采用同步回代缩减法将N组负荷、N组组合场景分别缩减至I组典型负荷、I组典型风光出力组合场景，并得到其发生概率。3.如权利要求2所述的一种考虑出力平稳性的风光水多能互补日前风险调度方法，其特征在于，所述步骤三中，目标一发电计划的综合风险率最小函数为：式(4)中，R为风光水系统在某个出力计划下的综合风险率，p
i
为典型场景i发生的概率，T为调度时段数，rc
i,t
和rs
i,t
分别为第i个场景下t时段弃电率和失负荷率，rc
i,t
和rs
i,t
计算
式为：式(5)中，式(6)中，ΔN
t
为风光水电站实际出力与发电计划之差，和分别为典型场景i下的梯级水电、风电和光电的出力过程,N
plan
为风光水系统的发电计划；目标二电网剩余负荷标准差最小函数为：式(7)中，std(x)表示变量x的标准差，为典型负荷j发生的概率，Load为次日的电网负荷曲线，为典型负荷j下的剩余负荷过程；目标三梯级水电站日均出力最大函数为：式(8)中，M为梯级水电站个数，k
m
为第m个水电站的出力系数，为典型场景i下的m水库在t时段的发电引用流量，ΔH
i,t,m
为典型场景i下的m水库在t时段的水头。4.如权利要求1所述的一种考虑出力平稳性的风光水多能互补日前风险调度方法，其特征在于，所建立的风光水互补系统日前发电计划编制模型的约束条件包括：1)输电平稳性约束(阶梯状输电曲线)：式(9)中：tc为阶梯状输电曲线出力改变的时间点，s为输电曲线的阶梯编号；2)输送容量限制：式(10)中：Tc
max
为输电通道的最大传输容量；3)水量平衡约束：式(11)中：V
t,m
和V
t+1,m
分别为m水库t时段初、末的库容；QI
t,m
和QO
t,m
分别为m水库t时段的入库流量和下泄流量；QIt
t,m:m+1
为m水库与m+1水库之间的区间来水流量；4)水位约束：
式(12)中，Z
t,m
为m水库在t时段末的水位，和分别表示m水库在t时段末的水库水位上下限；5)水电站出力约束：式(13)中，为m水电站在t时段的出力，和分别表示m电站在t时段的出力上下限；6)下泄流量约束：式(14)中，和分别为m水库在t时段的下泄流量上下限；7)梯级水库蓄能变化约束：7)梯级水库蓄能变化约束：式(15)
‑
(16)中，SE1和...

【专利技术属性】
技术研发人员：明波，郭怿，黄强，王义民，王学斌，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：