一种考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度方法，方法包括以下步骤：步骤1：获取电力系统有关参数和风电负荷不确定性相关数据；步骤2：在已知不确定性标准差和不同风电负荷相关性的情况下，考虑风电出力与负荷功率不确定性表示方法，构建考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度模型，采用线性化方法重构相关机会约束，提高模型求解效率；步骤3：引入不确定性价格，进行不确定性出清，证明不确定性价格机制的平衡性，使得以求解得到的最优运行方式运行，不确定性价格机制总是收支平衡的，令调度方法与价格机制更具合理性与实用性；本发明专利技术具有充分考虑不确定性因素、实现经济调度、适应性更强、机制平衡性好的优点。机制平衡性好的优点。机制平衡性好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度方法


[0001]本专利技术属于电力系统中经济调度
，具体涉及一种考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度方法。

技术介绍

[0002]随着能源结构转型的深入，风能等可再生能源的渗透率不断提高，大规模风电的接入不仅显著提升了电网的经济效益，而且极大促进了节能减排工作，但新能源出力的随机性、波动性与间歇性等特点使得电源侧不确定性增加，同时负荷侧电能替代及需求侧响应的推进也极大提升了负荷不确定性，使得风电与负荷的功率预测误差出现不确定性，增大了电网供需平衡的波动性，提升了系统运行调度的难度，为电网的安全稳定运行带来不利影响；研究考虑不确定性的日前经济调度方法，降低风电负荷不确定性对电力系统调度的影响，对实际系统的调度运行具有指导意义；目前对考虑不确定性的日前调度方法的研究多聚焦于不确定性的建模与处理，随着电力市场的发展完善，大量机组与用户加入市场，但考虑对于不确定性价格机制的研究较为缺失，如何考虑为系统中不确定性源风电与负荷不确定性价格，考虑不确定性的日前经济调度方法所得到的最优运行方式是否具有不确定性价格机制平衡性缺乏研究，无法适应电力市场改革与发展的要求；因此，提供一种充分考虑不确定性因素、实现经济调度、适应性更强、机制平衡性好的一种考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度方法是非常有必要的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种充分考虑不确定性因素、实现经济调度、适应性更强、机制平衡性好的一种考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度方法。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：一种考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度方法，所述的方法包括以下步骤：
[0005]步骤1：获取电力系统有关参数和风电负荷不确定性相关数据；
[0006]步骤2：构建考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度模型；
[0007]步骤3：不确定性出清与平衡性证明。
[0008]所述的步骤1中的参数及数据分别为：电力系统机组与网路拓扑参数、风电机组与负荷相关数据；具体为：线路l最大传输容量LU
l
；传统机组g装机容量传统机组g的发电成本c
g
；风电w与负荷d的预期功率风电w与负荷d功率不确定性标准差σ
w
、σ
d
；负荷i与负荷j之间相关性风电i与风电j之间相关性
[0009]所述的步骤2具体为：在已知不确定性标准差和不同风电负荷相关性的情况下，考虑风电出力与负荷功率不确定性表示方法，构建考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度模型，采用线性化方法重构相关机会约束，提高模型求解效率，具体包括以下步骤：
[0010]步骤2.1：构建电力系统预期发电成本最小化的目标函数：最小化电力系统日前预期发电成本最小：式中，c
g
为传统机组g的发电成本；为传统机组日前计划发电功率，由调度机构制定；N
g
为该系统中传统机组的数量；
[0011]步骤2.2：构建风电出力与负荷功率的不确定性表示方法以及传统机组的不确定性响应表示方法；
[0012]步骤2.3：构建日前经济调度模型约束条件，包含日前功率约束、线路功率流机会约束与传统机组出力机会约束；
[0013]步骤2.4：将线路功率流机会约束与传统机组出力机会约束线性化；
[0014]步骤2.5：求解考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度模型。
[0015]所述的步骤2.2中的风电出力与负荷功率的不确定性表示方法以及传统机组的不确定性响应表示方法具体为：风电机组功率不确定性的标准差和协方差矩阵：确定性响应表示方法具体为：风电机组功率不确定性的标准差和协方差矩阵：式中，P
w
为风电机组w的实际发电功率；为风电机组提交的预期发电功率；ΔP
w
为P
w
、两者之间的差值，也即风电出力的不确定性分量；为风电发电功率预测误差ΔP
w
的标准差，由历史数据得出；为风电i和风电j发电功率预测误差间的相关性，取值范围[0，1]；∑
wind
为风电发电功率预测协方差矩阵，是一个对称半正定矩阵；
[0016]负荷功率的不确定性：负荷功率的不确定性：式中：D
d
为负荷d的实际用电功率；为负荷提交的预期用电功率；ΔD
d
表示D
d
、两者之间的差值，也即负荷的不确定性分量；为负荷功率预测误差ΔD
d
的标准差，由历史数据得出；为负荷i和负荷j功率预测误差间的相关性，取值范围[0，1]；∑
load
为风电发电功率预测协
方差矩阵，是一个对称半正定矩阵；
[0017]传统机组的出力不确定性分量：式中，G
g
为传统机组g的实际发电功率；ΔG
g
为传统机组应对风电、负荷不确定性的实时调整量；
[0018]传统机组调整方式：式中，N
w
、N
d
分别为该系统中风电机组、负荷的数量；β
g
为传统机组对于预测不确定性的响应系数。
[0019]所述的步骤2.3中的日前经济调度模型约束条件具体为：日前功率平衡约束：
[0020]线路功率流机会约束为：线路功率流机会约束为：式中，分别为传统机组g、风电机组w、负荷d对线路l的功率转移因子；LU
l
为线路l的最大传输容量；Pr()为括号内情况发生的概率；
[0021]传统机组出力机会约束：式中，分别为传统机组g出力的上下限。
[0022]所述的步骤2.4中的线路功率流机会约束与传统机组出力机会约束线性化具体为：线路功率流机会约束线性化：为：线路功率流机会约束线性化：
[0023]式中，K
ε
是裕度系数，表示均值为0、标准差为1的标准不确定性ΔPF
l
情况下，累计概率分布达到1
‑
ε的取值；
[0024]传统机组出力机会约束线性化：传统机组出力机会约束线性化：式中，分别为传统机组不确定性中风电和负荷的比例系数向量。
[0025]所述的步骤3具体为，引入不确定性价格，进行不确定性出清，证明不确定性价格机制的平衡性，使得以求解得到的最优运行方式运行，不确定性价格机制总是收支平衡的，令调度方法与价格机制更具合理性与实用性，具体包括以下步骤：
[0026]步骤3.1：通过不确定性发电与输电价格计算风电出力与负荷不确定性价格；
[0027]步骤3.2：推导传统机组的灵活性补偿费用与阻塞线路的输电权补偿费用；
[0028]步骤3.3：证明最优运行方式下不确定性价格机制的平衡性。
[0029]所述的步骤3.1具体为：负荷的不确定性价格：式中，为不确定性的发电容量价格；为不确定性的输电容量价格；
[0030]不确定性发输电容量价格：不确定性发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：步骤1：获取电力系统有关参数和风电负荷不确定性相关数据；步骤2：构建考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度模型；步骤3：不确定性出清与平衡性证明。2.如权利要求1所述的一种考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度方法，其特征在于：所述的步骤1中的参数及数据分别为：电力系统机组与网路拓扑参数、风电机组与负荷相关数据；具体为：线路l最大传输容量LU
l
；传统机组g装机容量传统机组g的发电成本c
g
；风电w与负荷d的预期功率风电w与负荷d功率不确定性标准差σ
w
、σ
d
；负荷i与负荷j之间相关性风电i与风电j之间相关性3.如权利要求1所述的一种考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度方法，其特征在于：所述的步骤2具体为：在已知不确定性标准差和不同风电负荷相关性的情况下，考虑风电出力与负荷功率不确定性表示方法，构建考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度模型，采用线性化方法重构相关机会约束，提高模型求解效率，具体包括以下步骤：步骤2.1：构建电力系统预期发电成本最小化的目标函数：最小化电力系统日前预期发电成本最小：式中，c
g
为传统机组g的发电成本；为传统机组日前计划发电功率，由调度机构制定；N
g
为该系统中传统机组的数量；步骤2.2：构建风电出力与负荷功率的不确定性表示方法以及传统机组的不确定性响应表示方法；步骤2.3：构建日前经济调度模型约束条件，包含日前功率约束、线路功率流机会约束与传统机组出力机会约束；步骤2.4：将线路功率流机会约束与传统机组出力机会约束线性化；步骤2.5：求解考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度模型。4.如权利要求3所述的一种考虑不确定性的日前分布式鲁棒经济调度方法，其特征在于：所述的步骤2.2中的风电出力与负荷功率的不确定性表示方法以及传统机组的不确定性响应表示方法具体为：风电机组功率不确定性的标准差和协方差矩阵：性响应表示方法具体为：风电机组功率不确定性的标准差和协方差矩阵：式中，P
w
为风电机组w的实际发电功率；为风电机组提交的预期发电功率；ΔP
w
为P
w
、两者之
间的差值，也即风电出力的不确定性分量；为风电发电功率预测误差ΔP
w
的标准差，由历史数据得出；为风电i和风电j发电功率预测误差间的相关性，取值范围[0，1]；∑
wind
为风电发电功率预测协方差矩阵，是一个对称半正定矩阵；负荷功率的不确定性：负荷功率的不确定性：式中：D
d
为负荷d的实际用电功率；为负荷提交的预期用电功率；ΔD
d
表示D
d
、两者之间的差值，也即负荷的不确定性分量；为负荷功率预测误差ΔD
d
的标准差，由历史数据得出；为负荷i和负荷j功率预测误差间的相关性，取值范围[0，1]；∑
load
为风电发电功率预测协方差矩阵，是一个对称半正定矩阵；传统机组的出力不确定性分量：式中，G
g
为传统机组g的实际发电功率；ΔG
g
为传统机组应对风电、负荷不确定性的实时调整量；传统机组调整方式：式中，N
w
、N
d
分别为该系统中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李虎军，邓方钊，田春筝，王磊，杜晓勇，杨萌，郭兴五，邓振立，司佳楠，于泊宁，李鹏，尹硕，刘军会，杨钦臣，贺继瑶，郎青勇，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：