基于抽水蓄能调节的地区配电网多能源协调优化调度方法技术

基于抽水蓄能调节的地区配电网多能源协调优化调度方法，包括以下步骤:构建风电、光伏、小水电、负荷在典型周的功率曲线；以系统总成本和抽蓄建设成本最小为目标，构建优化模型的目标函数1；抽水蓄能平抑风光和小水电入网波动后，基于抽水蓄能、风电、光伏、小水电入网后剩余负荷方差最小，构建优化模型的目标函数2；利用NSGA

Multi energy coordinated optimal dispatching method of regional distribution network based on pumped storage regulation

【技术实现步骤摘要】
基于抽水蓄能调节的地区配电网多能源协调优化调度方法


[0001]本专利技术涉及配电网优化调度
，具体为一种基于抽水蓄能调节的地区配电网多能源协调优化调度方法。

技术介绍

[0002]当前，抽水蓄能保障电网安全稳定运行和提升新能源消纳的作用已被广泛认可。在对抽蓄电站的规划研究中，通常是将抽蓄电站作为简单的调峰电源，仅考虑其对地区负荷的削峰填谷或是对单一风光电厂出力的平抑，未能从整个电网层面以提升新能源消纳为目的进行规划。随着新能源并网规模的不断加大，在抽蓄电站的容量规划中综合考虑地区负荷及新能源的情况也能够更好地实现抽蓄对新能源的消纳作用。因此亟需研究抽水蓄能服务电网的潜力并探索抽水蓄能在新能源电网中的合理配置，从而为合理利用抽水蓄能提供参考，为解决新能源消纳问题做出贡献。
[0003]我国西南地区清洁能源比较丰富，但负荷多以城乡居民电负荷为主，变化幅度较大，由于风电、光伏、水电和火电4类异质电源出力在季节上的差异性，很难去适应居民负荷的变化，容易造成电能调度的无序性和资源浪费。利用抽水蓄能消纳新能源是一种有效的途径，但由于目前缺乏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于抽水蓄能调节的地区配电网多能源协调优化调度方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：采集风电、光伏、小水电、地区电网负荷在典型周的功率变化特征，构建风电、光伏、小水电、负荷在典型周的功率曲线；步骤二：以系统总成本和抽蓄建设成本最小为目标，构建优化模型的目标函数1；步骤三：抽水蓄能平抑风光和小水电入网波动后，基于抽水蓄能、风电、光伏、小水电入网后剩余负荷方差最小，构建优化模型的目标函数2；步骤四：以各机组运行约束、功率平衡约束、水力约束和容量约束，构建优化模型的约束条件；步骤五：利用NSGA
‑Ⅱ
算法求解优化模型，得到优化模型的Pareto前沿；步骤六：利用模糊隶属度函数，求解Pareto解集的折中解，通过选择偏好系数，得到满足用户意愿的容量配置最优解和各发电系统调度计划最优解。2.根据权利要求1所述一种基于抽水蓄能调节的地区配电网多能源协调优化调度方法，其特征在于：所述步骤二中，将抽水蓄能电站总成本C
PS
、火电机组燃料成本C
g
、火电机组污染物排放惩罚成本C
EN
、联络线交易费用C
TIE
，引入到系统总成本函数f1中，以系统总成本最小为目标，构建目标函数1，如式(1)所示：minf1＝C
PS
+C
g
+C
EN
+C
TIE
ꢀꢀꢀ
(1)；其中，抽水蓄能电站总成本C
PS
如式(2)所示；式中，C
pc
为上游库容每立方米单价；C
pp
为水轮机装机容量每千瓦单价；C
re_pp
为水轮机替换成本；T
pump
为水轮机寿命周期；C
OM_pc
为上游库容单位维护成本；C
OM_pp
为装机容量单位运维成本；r为贴现率；T
a
为项目周期，V
pcap
为上游库容体积，P
pcap
为装机容量，n为项目周期内的某一年。3.根据权利要求1所述一种基于抽水蓄能调节的地区配电网多能源协调优化调度方法，其特征在于：所述步骤三中，目标函数2用抽水蓄能平抑系统净负荷波动的效果用平抑后的余负荷方差表示，如式(3)所示；P
net,t
＝P
tL
‑
P
tWT
‑
P
tPV
‑
P
tHY
；
△
P
tL
＝P
net,t
‑
P
tT
+P
tP
；式中，P
tL
、P
net,t
和
△
P
tL
分别代表t时刻系统负荷、净负荷和余负荷功率；P
tT
,P
tP
分别为t时刻抽蓄电站的发电功率和水泵输出功率；P
tWT
,P
tPV
,P
tHY
分别为t时刻的风电、光伏、径流式小水电上网功率，T为调度时间尺度。4.根据权利要求1所述一种基于抽水蓄能调节的地区配电网多能源协调优化调度方法，其特征在于：所述步骤四中，约束条件包括等式约束和不等式约束，具体如下：(1)负荷功率平衡约束：
式中，P
tgi
为火电厂i在t时刻的出力，P
tgrid
为与上级电网交互的联络线功率，Ng为火电厂数目；(2)火电厂爬坡约束、上下限约束：式中，分别为火电厂i的出力上下限，代表火电厂i的最大爬坡出力，为t
‑
1时刻的火电厂i的出力；(3)联络线功率交互约束：式中，P
grid.max
、P
grid.min
分别代表与上级电网交互的联络线交换功率的上限和下限；(4)抽水蓄能电站约束：
①
抽水蓄能电站上游库容容量约束：0≤V
pcap
≤V
p_pcapmax
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)；式中，V
p_capmax
为抽水蓄能电站上游库容体积的上限，V
pcap
为上游库容体积；
②
抽水蓄能电站装机容量约束：0≤P
pcap
≤P
p_capmax
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)；式中，P
p_capmax
为抽水蓄能电站水泵容量上限，P
pcap
为装机容量；
③
运行功率约束：0≤P
tT
,P
tP
≤P
pcap
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)；
④
库容约束：V(t+1)＝V(t)+(Q
P
(t)
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚俊伟，汪萌，何奇，谢琼瑶，王海亮，王春，邓玲，张宇，姜鸣瞻，罗超，周晓霞，杨楚原，陈兆乐，项川，覃思雨，李飞，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：