一种电力系统灵活性资源评估方法及多维度调度方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电力系统灵活性资源评估方法及多维度调度方法，涉及电力系统技术领域，解决了现有对含新能源接入的电力系统灵活性资源评估指标研究尚浅的问题，其技术方案要点是：包括S1、对电力系统的灵活性资源进行建模，得到多组灵活性资源模型；S2、根据所述灵活性资源模型计算灵活性资源评估指标，所述灵活性资源评估指标包括：向上/下灵活性缺乏概率、向上/下灵活性缺乏期望和向上/下灵活性裕度期望；根据灵活性资源模型组合计算概率、期望、裕度期望，作为灵活性评估指标，适用于混合新能源接入的电力系统，灵活性评估指标考虑向上、向下两个维度，评估指标更为完善。评估指标更为完善。评估指标更为完善。

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统灵活性资源评估方法及多维度调度方法


[0001]本专利技术涉及电力系统
，更具体地说，它涉及一种电力系统灵活性资源评估方法及多维度调度方法。

技术介绍

[0002]可再生能源消纳权责为电力系统运行灵活性带来巨大挑战，为了应对这些挑战，武等人将电力系统灵活性概括为以合理的成本应对各种随机因素和不确定性，在不同时间尺度、不同物理和安全约束条件下保持可靠供电的能力。
[0003]目前，灵活性资源评估主要是针对传统单一能源的电力系统，对于含新能源接入的电力系统研究尚浅，因此，亟需一种含新能源接入电力系统的灵活性资源评估方法，以及利用该灵活性资源评估方法建立多维度调度模型，提供调度方法，提高系统调度灵活性。

技术实现思路

[0004]本申请一方面提供一种电力系统灵活性资源评估方法，考虑水火风光蓄可控机组运行特性，构建灵活性资源评估指标。
[0005]本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：包括
[0006]S1、对电力系统的灵活性资源进行建模，得到多组灵活性资源模型；
[0007]S2、根据所述灵活性资源模型计算灵活性资源评估指标，所述灵活性资源评估指标包括：向上/下灵活性缺乏概率、向上/下灵活性缺乏期望和向上/下灵活性裕度期望。
[0008]采用上述技术方案，对水火风光蓄可控机组所包含的各类灵活性资源进行单独建模，得到多组灵活性资源模型，接着根据多组灵活性资源模型组合计算概率、期望和裕度期望，得到向上/下灵活性缺乏概率、向上/下灵活性缺乏期望和向上/下灵活性裕度期望，作为灵活性评估指标评估系统的灵活性；一方面，更加适用于混合新能源接入的电力系统，另一方面，计算向上、向下两个维度的灵活性评估指标，灵活性评估更为完善。
[0009]进一步的，所述电力系统的各种灵活性资源包括火电机组、水电机组和抽水蓄能机组。
[0010]进一步的，所述水电机组的灵活性资源模型为：
[0011][0012][0013]其中，为水电机组的向上最大灵活性供应，为水电机组的向下最大灵活性供应，σ为时间尺度，R
u
和R
d
分别为水电机组的最大向上爬坡速率和最小向上爬坡速率，和分别为水电机组的最大和最小出力，P
CHU
(t)为水电机组在t时刻的机组出力。
[0014]进一步的，所述抽水蓄能机组的灵活性资源模型为：
[0015][0016][0017]其中，为抽水蓄能机组的向上最大灵活性供应，为抽水蓄能机组的向下最大灵活性供应，和分别为抽水蓄能机组的最大抽水功率和最大发电功率，和为t时刻的抽水功率和发电功率。
[0018]本申请另一方面提供一种电力系统多维度调度方法，以上述的灵活性资源评估指标为依托，以系统发电和灵活性等总成本最小为目标，纳入系统潮流约束、源荷资源约束、灵活性约束，构建计及系统灵活性的多维度调度方案。本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：包括
[0019]计算系统运行成本和灵活性缺乏风险成本，根据所述系统运行成本和所述灵活性缺乏风险成本构建系统总成本函数作为目标函数；
[0020]计算系统潮流约束、源荷资源约束、灵活性约束，构建约束函数组；
[0021]以所述目标函数最小为目标求解最优解，作为调度方案。
[0022]采用上述技术方案，在上述灵活性资源评估指标的基础上，以系统总成本最小为目标，纳入系统潮流约束、源荷资源约束、灵活性约束，构建计及系统灵活性的多维度调度模型，可以提高含混合新能源接入的电力系统的调度灵活性，有效降低系统总运行成本，促进光伏、风电消纳。
[0023]进一步的，所述系统运行成本为：
[0024]F
op
＝F
TU
+F
CHU
+F
PSU
[0025]其中，F
TU
为火电机组运行成本，F
CHU
为水电机组运行成本，F
PSU
为抽水蓄能机组运行成本。
[0026]进一步的，所述灵活性缺乏风险成本为：
[0027][0028]其中，T为调度周期总时段数，e
up
、e
down
分别为上、向下灵活性缺乏风险成本系数，FCSS
up
(t)、FCSS
down
(t)分别为向上、向下灵活性需求缺额。
[0029]进一步的，所述系统潮流约束为：
[0030]P
l,min
≤P
l
(t)≤P
l,max
[0031]其中，P
l
(t)为输电线路潮流值，P
l,max
和P
l,min
分别为输电线路潮流上下限。
[0032]进一步的，所述源荷资源约束包括：火电机组运行约束、水电机组运行约束和抽水蓄能机组运行约束。
[0033]进一步的，所述灵活性约束为：所述火电机组和水电机组的灵活性供给能力受机组爬坡率和出力上下限约束，所述抽水蓄能机组的灵活性供给能力受机组发电、抽水出力上下限约束。
[0034]与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
[0035]1.本申请提供了一种电力系统灵活性资源评估方法，对电力系统中各类灵活性资源进行建模，获得多组灵活性资源模型，并根据灵活性资源模型组合计算概率、期望、裕度期望，作为灵活性评估指标用以评估系统的灵活性，适用于混合新能源接入的电力系统，灵活性评估指标考虑向上、向下两个维度，评估更为完善。
[0036]2.本能申请还提供一种电力系统多维度调度方法，在上述灵活性资源评估指标的基础上，以系统总成本最小为目标，纳入系统潮流约束、源荷资源约束、灵活性约束，构建计及系统灵活性的多维度调度模型，可以提高含混合新能源接入的电力系统的调度灵活性，有效降低系统总运行成本，促进光伏、风电消纳。
附图说明
[0037]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0038]图1为本专利技术一实施例提供的电力系统灵活性资源评估方法的流程图；
[0039]图2为本专利技术一实施例提供的电力系统多维度调度方法的流程图；
[0040]图3为本专利技术一实施例提供的改进的IEEE 9节点验证系统结构图；
[0041]图4为本专利技术一实施例提供的场景1系统向上灵活性指标计算结果；
[0042]图5为本专利技术一实施例提供的场景1系统向下灵活性指标计算结果。
具体实施方式
[0043]在下文中，可在本申请的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所申请的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本申请的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力系统灵活性资源评估方法，其特征是：包括S1、对电力系统的灵活性资源进行建模，得到多组灵活性资源模型；S2、根据所述灵活性资源模型计算灵活性资源评估指标，所述灵活性资源评估指标包括：向上/下灵活性缺乏概率、向上/下灵活性缺乏期望和向上/下灵活性裕度期望。2.根据权利要求1所述的一种电力系统灵活性资源评估方法，其特征是：所述电力系统的各种灵活性资源包括火电机组、水电机组和抽水蓄能机组。3.根据权利要求2所述的一种电力系统灵活性资源评估方法，其特征是：所述水电机组的灵活性资源模型为：的灵活性资源模型为：其中，为水电机组的向上最大灵活性供应，为水电机组的向下最大灵活性供应，σ为时间尺度，R
u
和R
d
分别为水电机组的最大向上爬坡速率和最小向上爬坡速率，和分别为水电机组的最大和最小出力，P
CHU
(t)为水电机组在t时刻的机组出力。4.根据权利要求2所述的一种电力系统灵活性资源评估方法，其特征是：所述抽水蓄能机组的灵活性资源模型为：机组的灵活性资源模型为：其中，为抽水蓄能机组的向上最大灵活性供应，为抽水蓄能机组的向下最大灵活性供应，和分别为抽水蓄能机组的最大抽水功率和最大发电功率，和为t时刻的抽水功率和发电功率。5.一种电力系统多维度调度方法，其特征是：包括计算系统运行成本和灵活性缺乏风险成本，根据所述系统运行成本和所述灵活性缺乏风险成本构建系统总成本函数作为目标函数；计算系统潮流约束、源荷资源约束、灵活性约束，构建约束函数组；以所述目标函数最小为目标求解最优解，作为调度方案。6.根据权利要求5所述的一种电力系统多维度调度方法，其特征是：所述系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旻，李婷，苏韵掣，晁化伟，朱觅，苟竞，刘阳，刘嘉蔚，曹敏琦，邓靖微，贺星棋，
申请(专利权)人：四川省新型电力系统研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：