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一种直流通道多阶段风光消纳方法技术

技术编号：37576246 阅读：34 留言：0更新日期：2023-05-15 07:52

本发明专利技术公开了一种直流通道多阶段风光消纳方法，方案中，获取直流通道的数据；基于所述数据建立直流通道、送端电网、受端电网的模型以及建立直流通道新能源消纳决策模型。本发明专利技术使用代理仿射逼近技术求解所述模型，输出两区域规划、交易、发电及输电调度方案。本发明专利技术在求解性能指标与问题可行域上的优势，同时说明了算法在助力新能源消纳方面的有效性。可应用于直流通道规划、运行领域的送受端灵活性资源统筹配置、新能源消纳、新能源消纳边界求解及直流通道(联络线)输送功率规划等。流通道(联络线)输送功率规划等。流通道(联络线)输送功率规划等。

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【技术实现步骤摘要】
一种直流通道多阶段风光消纳方法

[0001]本专利技术属于电力系统运行与调度自动化
，特别是一种直流通道多阶段风光消纳方法、装置及介质。

技术介绍

[0002]直流通道的快速发展正推动着可再生能源消纳策略的重大转变。受资源禀赋的影响，大容量风电和光伏发电在地理上通常与负荷中心分离。这一矛盾导致远距离直流输电成为可再生能源消纳的主要策略。
[0003]随着风电等新能源机组持续大规模接入和火电机组供热改造规模的不断扩大，电网调峰、调频压力逐年增大，由电网调峰困难造成的弃风，弃光现象频繁发生。另外，由于风电光伏等新能源的不确定性，新能源的大规模并网也对电力系统的稳定与安全提出了更大的挑战。
[0004]在处理不确定性问题中，目前的文献中两阶段优化方法十分常用，已经广泛应用到含新能源的配电网、微电网和输电网运行问题中。但两阶段方法存在一些问题，已有文献指出两阶段鲁棒优化、基于场景的两阶段随机规划等模型，无法同时满足解的非预期性和鲁棒性。
[0005]目前，实际的电力系统中不仅有风电及光伏发电的组成部分，...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种直流通道多阶段风光消纳方法，其特征在于，包括：S100：获取直流通道的数据和获取送受端电力系统特性数据，其中，所述直流通道一端连接送端电网，另一端连接受端电网；S200：基于所述直流通道的数据和送受端电力系统特性数据建立直流通道的模型、送端电网的模型、受端电网的模型；S300：基于直流通道的模型、送端电网的模型、受端电网的模型建立直流通道新能源消纳决策模型；S400：对所述直流通道新能源消纳决策模型进行求解，并根据其求解后的结果确定送端电网和受端电网2个区域电力结果的规划运行，实现直流通道多阶段风光消纳。2.根据权利要求1所述的一种直流通道多阶段风光消纳方法，其中，优选的，所述直流通道新能源消纳决策模型被改写为下述关于问题P1的模型：通道新能源消纳决策模型被改写为下述关于问题P1的模型：通道新能源消纳决策模型被改写为下述关于问题P1的模型：其中，x表示包含直流通道输送功率、火电机组出力、容量、新能源机组出力、储能净放电功率、卖电方交易成交量、负荷交易成交量、甩负荷优化变量的向量；∈表示新能源出力的不确定性；u表示新能源不确定性的最优消纳范围；G表示多阶段仿射策略；c表示目标函数式中的相关参数的向量；A，E，b表示不含∈的相关约束参数；K，L，M，d表示新能源产生不确定性后传统可控能源的再调度过程中含∈的不等式约束相关参数，F，H，J，h表示新能源产生不确定性后传统可控能源的再调度过程中含∈的等式约束相关参数；所述对所述直流通道新能源消纳决策模型进行求解，包括：对于所述直流通道新能源消纳决策模型，引入代理变量与代理函数：0≤δ
LB
≤1，0≤δ
UB
≤1，s(U
LB
，U
UB
)＝U
UB
δ
UB
‑
U
LB
δ
LB
，其中，δ
LB
，δ
UB
表示引入的代理变量，U
LB
＝diag(u
low
)，U
UB
＝diag(u
up
)，diag表示以相应元素作为对角线元素的对角矩阵，s表示构造的相应代理函数，u
up
，u
low
分别表示新能源不确定性最优消纳区间上下限；对于所述直流通道新能源消纳决策模型，利用强对偶性与代理仿射策略进行处理，其中：根据强对偶性得到：Kx+π
·
1≤d，π≥0，其中，π表示非负对偶乘子构成的矩阵，表示新的代理仿射策略，该策略中新能源产生
不确定性后传统可控能源的的再调度过程被表示为：对都有：Fx＝h，建立如下关于问题P2的代理仿射逼近模型：s.t.Ax+Eu≤bKx+π
·
1≤dπ≥0Fx＝h对于所述关于问题P2的代理仿射逼近模型，对其进行求解，从而以简化的形式实现对关于问题P1的直流通道新能源消纳决策模型的求解。3.根据权利要求1所述的直流通道多阶段风光消纳方法，其中：所述的直流通道多阶段风光消纳方法，针对如下定义的光伏发电和风力发电的新能源机组出力的置信区间内的新能源进行消纳：机组出力的置信区间内的新能源进行消纳：其中，表示时段的集合，t表示其相应段数，分别表示光伏及风电实际出力，分别表示光伏及风电出力预测期望，C
pv
，C
w
分别表示光伏和风电的装机容量，分别表示光伏及风电这2种新能源出力预测偏差的置信区间的上限，分别表示光伏及风电这2种新能源出力预测偏差的置信区间的下限；通过可变不确定性集合定义集合中t时段的新能源不确定性最有消纳范围如下：其中，分别表示不确定性区间的下限和上限，表示集合中t时段的新能源不确定性最有消纳范围，其随着新能源装机容量变化；引入下述限制条件，以使得保证包括所有的新能源出力波动情况：包括所有的新能源出力波动情况：包括所有的新能源出力波动情况：包括所有的新能源出力波动情况：其中，分别表示光伏出力不确定性区间上下限，分别表示风电出
力不确定性区间上下限。4.根据权利要求1所述的直流通道多阶段风光消纳方法，其中：构建如下的多目标函数，以对直流通道新能源消纳决策模型引入优化目标，以使得最大化新能源装机容量、最小化综合成本：其中，ω1，ω2为权重系数，ω1+ω2＝1；F
g
，F
ls
，F
n
，F
lt
分别表示火电交易、甩负荷、卖电方交易费用及负荷交易费用的成本函数；F
pv
，F
w
，F
sto
分别表示光伏机组、风电机组和储能的建设成本，C
pv
，C
w
分别表示光伏和风电的装机容量；C
sto
表示送受端的储能装机容量；表示t时段、电能供应方第k段的火电电能供应量，k表示电能供应方第k个供应区间段；和分别表示t时段需求侧响应甩负荷量、第m段需求方电能需求量和受端第v段供应方电能供应量。5.根据权利要求1所述的直流通道多阶段风光消纳方法，其中：直流通道新能源消纳决策模型中，直流通道的输送功率至少在直流通道最小调节时间中维持稳定。6.根据权利要求1所述的直流通道多阶段风光消纳方法，其中：直流通道新能源消纳决策模型中，送受端的约束条件包括：送端功率平衡约束条件、送端的聚合储能约束条件、聚合火电机组约束条件、聚合新能源机组相关约束条件；受端功率平衡约束条件、受端的聚合储能相关约束条件、需求侧响...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶洪兴，张洛萌，董浩源，魏楠，邢栋，刘斯伟，郭尊，李旻，陈玮，刘方，王喆，孙骁强，段乃欣，王蒙，汪莹，杨楠，霍超，刘瑞丰，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司国网四川省电力公司经济技术研究院国网陕西省电力公司经济技术研究院国家电网有限公司西北分部国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：

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