一种考虑抽水蓄能参与的电能量-调频顺序出清方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑抽水蓄能参与的电能量

A sequential clearing method of electric energy frequency modulation considering the participation of pumped storage

【技术实现步骤摘要】
一种考虑抽水蓄能参与的电能量
‑
调频顺序出清方法


[0001]本专利技术涉及了一种电能量
‑
调频顺序出清方法，属于电力系统运行和控制
，具体是涉及了一种考虑抽水蓄能参与的电能量
‑
调频顺序出清方法。

技术介绍

[0002]抽水蓄能作为一种调节迅速、低碳环保的灵活资源，在电力系统运行中发挥着重要作用。一方面，抽水蓄能可以向用户提供优质电能，提供电能量服务；另一方面，抽水蓄能能够平抑风电、光电等可再生能源不确定性出力，为电力系统提供调峰、调频等辅助服务。现有电网运行模式下，在调度或出清时未能同时考虑抽水蓄能所提供的电能量服务与调频服务，不利于未来抽水蓄能参与电力市场环境中。

技术实现思路

[0003]为了解决
技术介绍
中存在的问题，本专利技术所提供一种考虑抽水蓄能参与的电能量
‑
调频顺序出清方法，实现能量与调频的顺序出清。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：
[0005]本专利技术电能量
‑
调频顺序出清方法包括如下步骤：
[0006]步骤1：获取电力系统的发电机组的发电机组代价参数，通过发电机组代价参数建立发电机组的发电运行启动代价目标函数；
[0007]获取电力系统的预测负荷数据和输电线路参数，根据预测负荷数据、输电线路参数以及发电机组代价参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件；在考虑发电运行启动代价目标函数的约束条件的情况下进行发电机组的电能量预出清，即根据发电运行启动代价目标函数获得发电机组调频出清参数；
[0008]通过发电运行启动代价目标函数获得发电机组调频出清参数即可对发电机组的电能量进行预先出清。
[0009]步骤2：根据发电机组调频出清参数，计算发电机组的调频机会代价、目标调频容量代价参数和目标调频里程代价参数；根据发电机组的调频机会代价、目标调频容量代价参数和目标调频里程代价参数建立发电机组的调频综合代价目标函数，根据调频综合代价目标函数获得发电机组出力时的目标调频配置容量；
[0010]步骤3：获取发电机组的最大出力容量，通过在发电机组的最大出力容量中扣除发电机组出力时的目标调频配置容量，获得发电机组的出力剩余容量，并建立发电机组的出力剩余容量的约束条件；在考虑发电机组的出力剩余容量的约束条件的情况下建立电力系统的电力系统网架运行约束；
[0011]发电机组包括火电机组和抽水蓄能机组，在考虑发电机组的出力剩余容量的约束条件以及电力系统网架运行约束的情况下，获得火电机组的出力剩余容量和抽水蓄能机组的出力剩余容量，火电机组的出力剩余容量和抽水蓄能机组的出力剩余容量参与发电机组的电能量出清，完成发电机组的电能量
‑
调频出清。
[0012]所述的步骤1中，获取的电力系统的发电机组的发电机组代价参数具体包括火电机组的运行代价和启停代价；通过发电机组代价参数建立的发电机组的发电运行启动代价目标函数，具体如下：
[0013][0014][0015][0016]其中，F为发电机组的发电运行启动代价，CI
p,ps
()和CI
g,ps
()分别为分布式抽水蓄能机组ps的发电效益函数和抽水代价函数；P
ps,t
和D
ps,t
分别为抽水蓄能机组ps在t时段的发电功率和抽水功率；和分别为火电机组在t时段的运行代价和启停代价；和P
g,t
分别为火电机组g在t时段的预设代价参数和配置出力；和分别为火电机组g的启动代价和停机代价；
[0017]y
g,t
和z
g,t
分别为火电机组g在t时段的启动状态与停机状态，当火电机组g在t时段正在运行，则火电机组g在t时段的启动状态y
g,t
与停机状态z
g,t
均为0；当火电机组g在t时段启动，则火电机组g在t时段的启动状态y
g,t
为1，停机状态z
g,t
为0；当火电机组g在t时段停机，则火电机组g在t时段的停机状态z
g,t
为1，启动状态y
g,t
为0；
[0018]获取的电力系统的预测负荷数据包括电力系统总负荷D
t
和电力系统各节点的负荷D
i,t
；电力系统的每个节点处均对应一个或多个发电机组；输电线路参数包括电力系统中的两个节点间的线路潮流功率F
ij,t
以及两个节点间的线路的电抗x
ij
；根据预测负荷数据、输电线路参数以及发电机组代价参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件，具体如下：
[0019][0020][0021][0022][0023][0024][0025][0026]y
g,t
‑
z
g,t
＝x
g,t+1
‑
x
g,t
[0027]y
g,t
+z
g,t
≤1
[0028]u
ps
P
ps,min
≤P
ps,t
≤u
ps
P
ps,max
[0029]D
ps,t
＝v
ps
D
ps,e
[0030][0031][0032][0033][0034][0035][0036][0037]其中，P
g,t
为火电机组g在t时段的总配置出力，P
g,t+1
为火电机组g在t+1时段的总配置出力；和分别为火电机组g的最小发电出力和最大发电出力；D
t
和r
SR
分别为电力系统在t时段的总负荷和电力系统计划备用比例；D
ps,t
和P
ps,t
分别为抽水蓄能机组ps在时段t的抽水功率和发电功率；为火电机在t时段的最大发电出力；和分别为火电机组g的上下爬坡能力；x
g,t
、x
g,t+1
、x
g,t
‑1、x
g,t+α
‑1和x
g,t+α
分别为t、t+1、t
‑
1、t+α
‑
1、t+α时刻的火电机组g的运行状态变量，当火电机组g为停机状态时为0，开机状态时为1；T
g,on
和T
g,off
分别为火电机组g的最小开机时间和最小停机时间；u
ps
和v
ps
分别表示抽水蓄能机组ps的发电状态和抽水状态，当抽水蓄能机组ps发电时，发电状态u
ps
为1，抽水状态v
ps
为0，当抽水蓄能机组ps抽水时，发电状态u
ps
为0，抽水状态v
ps
为1；P
ps,min
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑抽水蓄能参与的电能量
‑
调频顺序出清方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：获取电力系统的发电机组的发电机组代价参数，通过发电机组代价参数建立发电机组的发电运行启动代价目标函数；获取电力系统的预测负荷数据和输电线路参数，根据预测负荷数据、输电线路参数以及发电机组代价参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件；在考虑发电运行启动代价目标函数的约束条件的情况下进行发电机组的电能量预出清，即根据发电运行启动代价目标函数获得发电机组调频出清参数；步骤2：根据发电机组调频出清参数，计算发电机组的调频机会代价、目标调频容量代价参数和目标调频里程代价参数；根据发电机组的调频机会代价、目标调频容量代价参数和目标调频里程代价参数建立发电机组的调频综合代价目标函数，根据调频综合代价目标函数获得发电机组出力时的目标调频配置容量；步骤3：获取发电机组的最大出力容量，通过在发电机组的最大出力容量中扣除发电机组出力时的目标调频配置容量，获得发电机组的出力剩余容量，并建立发电机组的出力剩余容量的约束条件；在考虑发电机组的出力剩余容量的约束条件的情况下建立电力系统的电力系统网架运行约束；发电机组包括火电机组和抽水蓄能机组，在考虑发电机组的出力剩余容量的约束条件以及电力系统网架运行约束的情况下，获得火电机组的出力剩余容量和抽水蓄能机组的出力剩余容量，火电机组的出力剩余容量和抽水蓄能机组的出力剩余容量参与发电机组的电能量出清，完成发电机组的电能量
‑
调频出清。2.根据权利要求1所述的一种考虑抽水蓄能参与的电能量
‑
调频顺序出清方法，其特征在于：所述的步骤1中，获取的电力系统的发电机组的发电机组代价参数具体包括火电机组的运行代价和启停代价；通过发电机组代价参数建立的发电机组的发电运行启动代价目标函数，具体如下：函数，具体如下：函数，具体如下：其中，F为发电机组的发电运行启动代价，CI
p,ps
()和CI
g,ps
()分别为抽水蓄能机组ps的发电效益函数和抽水代价函数；P
ps,t
和D
ps,t
分别为抽水蓄能机组ps在t时段的发电功率和抽水功率；和分别为火电机组g在t时段的运行代价和启停代价；和P
g,t
分别为火电机组g在t时段的预设代价参数和配置出力；和分别为火电机组g的启动代价和停机代价；y
g,t
和z
g,t
分别为火电机组g在t时段的启动状态与停机状态，当火电机组g在t时段正在运行，则火电机组g在t时段的启动状态y
g,t
与停机状态z
g,t
均为0；当火电机组g在t时段启动，则火电机组g在t时段的启动状态y
g,t
为1，停机状态z
g,t
为0；当火电机组g在t时段停机，
则火电机组g在t时段的停机状态z
g,t
为1，启动状态y
g,t
为0；获取的电力系统的预测负荷数据包括电力系统总负荷D
t
和电力系统各节点的负荷D
i,t
；电力系统的每个节点处均对应一个或多个发电机组；输电线路参数包括电力系统中的两个节点间的线路潮流功率F
ij,t
以及两个节点间的线路的电抗x
ij
；根据预测负荷数据、输电线路参数以及发电机组代价参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件，具体如下：参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件，具体如下：参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件，具体如下：参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件，具体如下：参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件，具体如下：参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件，具体如下：参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件，具体如下：y
g,t
‑
z
g,t
＝x
g,t+1
‑
x
g,t
y
g,t
+z
g,t
≤1u
ps
P
ps,min
≤P
ps,t
≤u
ps
P
ps,max
D
ps,t
＝v
ps
D
ps,eps,eps,eps,eps,eps,eps,e
其中，P
g,t
为火电机组g在t时段的总配置出力，P
g,t+1
为火电机组g在t+1时段的总配置出力；和分别为火电机组g的最小发电出力和最大发电出力；D
t
和r
SR
分别为电力系统在t时段的总负荷和电力系统计划备用比例；D
ps,t
和P
ps,t
分别为抽水蓄能机组ps在时段t的抽水功率和发电功率；为火电机组g在t时段的最大发电出力；和分别为火电机组g的上下爬坡能力；x
g,t
、x
g,t+1
、x
g,t
‑1、x
g,t+α
‑1和x
g,t+α
分别为t、t+1、t
‑
1、t+α
‑
1、t+α时刻的火电机组g的运行状态变量，当火电机组g为停机状态时为0，开机状态时为1；T
g,on
和T
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘军，吴梦凯，胡嘉骅，张凯，陈鸿鑫，李凌阳，丁一，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：