一种基于市场化的抽水蓄能电站调度方法、介质及设备技术

本发明专利技术公开了一种基于市场化的抽水蓄能电站调度方法、介质及设备，所述方法包括：根据预设的优化目标，构建与所述优化目标对应的目标函数；基于预先配置的抽水蓄能调度约束条件、电力系统日前市场出清约束条件和周期调度模型约束条件，对所述目标函数进行计算，得到优化结果；根据所述优化结果确定抽水蓄能电站的最优市场化调度策略。本发明专利技术实施例能够解决高比例新能源的接入所导致的电力系统日间峰谷差较大的问题，并使得总库容增大以增强电力系统的长周期跨日调节能力，在优化调度后有利于降低系统的整体运行成本，同时也能为抽蓄电站带来更高的收益。站带来更高的收益。站带来更高的收益。

【技术实现步骤摘要】
一种基于市场化的抽水蓄能电站调度方法、介质及设备


[0001]本专利技术涉及电力领域，尤其涉及一种基于市场化的抽水蓄能电站调度方法、介质及设备。

技术介绍

[0002]随着“碳达峰、碳中和”目标的提出，风电、光伏装机在新增电源中的比例迅速提升，造成局部地区新能源消纳形势严峻。而抽水蓄能技术是现代电力系统当中技术成熟、使用经济、清洁高效的优质调节手段，与风电、太阳能发电、核电、火电等配合使用的效果较好，是可再生能源大规模发展的重要保障。
[0003]在电力市场环境下，抽蓄电站调度模式通常可以分为自调度、全调度、半调度三种调度模式。而现有技术通常将抽水蓄能电站作为电力系统中的辅助性角色，对于系统整体运行只是发挥调节作用，并未考虑抽水蓄能电站成为系统装机的调度主力后，系统整体效益不高的问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提出了一种基于市场化的抽水蓄能电站调度方法、介质及设备，通过构建与优化目标对应的目标函数，并结合预先配置的各个约束条件，计算得到优化结果，以确定抽水蓄能电站的最优市场化调度策略，从而能够实现抽蓄电站收益与系统整体效益的提升。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种基于市场化的抽水蓄能电站调度方法，包括：
[0006]根据预设的优化目标，构建与所述优化目标对应的目标函数；
[0007]基于预先配置的抽水蓄能调度约束条件、电力系统日前市场出清约束条件和周期调度模型约束条件，对所述目标函数进行计算，得到优化结果；
[0008]根据所述优化结果确定抽水蓄能电站的最优市场化调度策略。
[0009]进一步的，所述抽水蓄能调度约束条件包括抽蓄机组运行状态约束条件、抽蓄机组功率约束条件和抽蓄电站库容约束条件。
[0010]进一步的，所述抽蓄机组运行状态约束条件具体为式(1)、(2)和(3)：
[0011][0012][0013][0014]所述抽蓄机组功率约束条件具体为式(4)：
[0015][0016]所述抽蓄电站库容约束条件具体为式(5)：
[0017][0018]其中，x
j，tgen
为第j台抽蓄机组在时段t的发电状态，x
j，tpump
为第j台抽蓄机组在时段t的抽水状态，y
j，tgen
取1时代表第j台抽蓄机组在时段t启动发电操作，y
j，tpump
取1时代表第j台抽蓄机组在时段t启动抽水操作，N为抽蓄机组总数，P
j，tgen
为第j台抽蓄机组在时段t的发电功率，P
j，tpump
为第j台抽蓄机组在时段t的抽水功率，P
jmin
为抽蓄机组最小功率，P
jmax
为抽蓄机组最大功率，E
k，t
为第k座抽蓄电站在时段t的库容，μ
gen
为抽蓄电站发电效率，μ
pump
为抽蓄电站抽水效率，E
kmin
为抽蓄电站的最小库容，E
kmax
为抽蓄电站的最大库容。
[0019]进一步的，所述优化目标为电力系统总成本最小，所述目标函数为式(6)：
[0020]F＝min(F
C
+F
G
+F
Hy
+F
R
+F
L
)；
ꢀꢀꢀ
(6)
[0021][0022][0023][0024]其中，F为电力系统总成本，F
C
为煤电机组总成本，F
G
为气电机组总成本，F
Hy
为水电机组总成本，F
R
为弃电惩罚成本，F
L
为失负荷惩罚成本，T为系统仿真总时段，N
C
为煤电机组数量，f
jC
为第j台煤电机组的运行成本系数，P
j，tC
为第j台煤电机组在时段t的出力，
yj，tC
代表第j台煤电机组在时段t的启动操作标志位，f
stC
为煤电机组单次开机成本，μ
w
为弃风惩罚成本系数，μ
pv
为弃光惩罚成本系数，μ
ex
为弃外来电惩罚成本系数，P
twf
为弃风在时段t的预测出力，P
tpvf
为弃光在时段t的预测出力，P
texf
为弃外来电在时段t的预测出力，P
tw
为优化后弃风在时段t的预测出力，P
tpv
为优化后弃光在时段t的预测出力，P
tex
为优化后弃外来电在时段t的预测出力，μ
L
为失负荷惩罚成本系数，P
tLf
为在时段t的预测负荷需求，P
tL
为在时段t的计划负荷容量。
[0025]进一步的，所述电力系统日前市场出清约束条件包括电力系统功率平衡约束条件和电力系统发电机组出力约束条件。
[0026]进一步的，所述电力系统功率平衡约束条件具体为式(10)：
[0027][0028]所述电力系统发电机组出力约束条件具体为式(11)和(12)：
[0029][0030][0031]其中，P
tL
为在时段t的计划负荷容量，N
C
为煤电机组数量，P
j，tC
为第j台煤电机组在时段t的出力，N
G
为气电机组数量，P
j，tG
为第j台气电机组在时段t的出力，N
Hy
为水电机组数量，P
j，tHy
为第j台水电机组在时段t的出力，P
j，tgen
为第j台抽蓄机组在时段t的发电功率，P
j，tpump
为第j台抽蓄机组在时段t的抽水功率，N为抽蓄机组总数，P
minC
为煤电机组最小出力，P
minC
为煤电机组最大功率、P
minG
为气电机组最大功率、P
minHy
为水电机组最大功率，ΔP
U
为上爬坡功率、ΔP
D
为下爬坡功率，P
w
为风电机组实际出力，P
pv
为光伏机组实际出力，P
Ex
为外来电实际出力。
[0032]进一步的，所述周期调度模型约束条件包括日内调度模型约束条件和周内调度模型约束条件。
[0033]进一步的，所述周期调度模型约束条件具体为式(13)和(14)：
[0034][0035][0036]其中，E
k，1
为周期起始时刻，E
k，end
为周期结束时刻，x
j，tgen
为第j台抽蓄机组在时段t的发电状态，T
min
为年最低利用小时数，E
kmin
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于市场化的抽水蓄能电站调度方法，其特征在于，包括：根据预设的优化目标，构建与所述优化目标对应的目标函数；基于预先配置的抽水蓄能调度约束条件、电力系统日前市场出清约束条件和周期调度模型约束条件，对所述目标函数进行计算，得到优化结果；根据所述优化结果确定抽水蓄能电站的最优市场化调度策略。2.如权利要求1所述的基于市场化的抽水蓄能电站调度方法，其特征在于，所述抽水蓄能调度约束条件包括抽蓄机组运行状态约束条件、抽蓄机组功率约束条件和抽蓄电站库容约束条件。3.如权利要求2所述的基于市场化的抽水蓄能电站调度方法，其特征在于，所述抽蓄机组运行状态约束条件具体为式(1)、(2)和(3)：组运行状态约束条件具体为式(1)、(2)和(3)：组运行状态约束条件具体为式(1)、(2)和(3)：所述抽蓄机组功率约束条件具体为式(4)：所述抽蓄电站库容约束条件具体为式(5)：其中，x
j，tgen
为第j台抽蓄机组在时段t的发电状态，x
j，tpump
为第j台抽蓄机组在时段t的抽水状态，y
j，tgen
取1时代表第j台抽蓄机组在时段t启动发电操作，y
j，tpump
取1时代表第j台抽蓄机组在时段t启动抽水操作，N为抽蓄机组总数，P
j，tgen
为第j台抽蓄机组在时段t的发电功率，P
j，tpump
为第j台抽蓄机组在时段t的抽水功率，P
jmin
为抽蓄机组最小功率，P
jmax
为抽蓄机组最大功率，E
k，t
为第k座抽蓄电站在时段t的库容，μ
gen
为抽蓄电站发电效率，μ
pump
为抽蓄电站抽水效率，E
kmin
为抽蓄电站的最小库容，E
kmax
为抽蓄电站的最大库容。4.如权利要求3所述的基于市场化的抽水蓄能电站调度方法，其特征在于，所述优化目标为电力系统总成本最小，所述目标函数为式(6)：F＝min(F
C
+F
G
+F
Hy
+F
R
+F
L
)；(6)
其中，F为电力系统总成本，F
C
为煤电机组总成本，F
G
为气电机组总成本，F
Hy
为水电机组总成本，F
R
为弃电惩罚成本，F
L
为失负荷惩罚成本，T为系统仿真总时段，N
C
为煤电机组数量，f
jC
为第j台煤电机组的运行成本系数，P
j，tC
为第j台煤电机组在时段t的出力，y
j，tC
代表第j台煤电机组在时段t的启动操作标志位，f
stC
为煤电机组单次开机成本，μ
w
为弃风惩罚成本系数，μ
pv
为弃光惩罚成本系数，μ
ex
为弃外来电惩罚成本系数，P
twf
为弃风在时段t的预测出力，P
tpvf
为弃光在时段t的预测出力，P
te...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁一凡，孙飞飞，沈志恒，沈舒仪，邬樵枫，钱佳佳，王岑峰，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：