考虑新能源预测偏差的生产模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑新能源预测偏差的生产模拟方法

【技术实现步骤摘要】
考虑新能源预测偏差的生产模拟方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术属于电网调度
，具体涉及一种考虑新能源预测偏差的生产模拟方法
、
装置
、
设备及介质
。

技术介绍

[0002]电力系统的运行需时刻保持供需平衡，因此调度部门规划处与经研院会周期性地滚动计算电力供需平衡情况
。
传统上的电力时序生产模拟软件基于确定性的机组组合
(Unit Commitment
，
UC)
，该计算模型能够计及机组检修
、
启停情况
。
但随着风电
、
光伏装机容量的增加，其随机性
、
间歇性和波动性对电力规划和运行产生了巨大的影响，尤其是，新能源预测出力与实际出力的偏差通常较大，会为电力平衡计算带来一定难度
。
因此，基于确定性
UC
的生产模拟方法无法满足未来高比例新能源装机容量下的电力电量平衡计算需求
。
[0003]为解决该问题，已有技术方案主要应用基于随机规划的思想对传统时序生产模拟方法进行改善，这一方法依托于构建不同新能源出力情况及其期望的场景，然后对所有场景下的出力进行加权计算，最后将加权计算结果作为输入开展时序生产模拟计算，但这一方法受限于场景过多时计算时间过长的问题，且不同场景下的新能源出力与其对应期望准确生成也较为困难
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种考虑新能源预测偏差的生产模拟方法
、
装置
、
设备及介质，以解决现有技术中受限于场景过多时计算时间过长的问题
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]本专利技术的第一方面，提供了一种考虑新能源预测偏差的生产模拟方法，包括如下步骤：
[0007]基于数据拟合的方式，确定目标区域新能源预测偏差的概率分布情况；
[0008]确定目标区域内火电机组启停煤耗成本
、
火电机组运行煤耗成本的一次项系数和二次项系数；
[0009]创建机组开停状态变量以及机组出力变量；
[0010]基于目标区域新能源预测偏差的概率分布情况，所述火电机组启停煤耗成本
、
火电机组运行煤耗成本的一次项系数和二次项系数，以及机组开停状态变量
、
机组出力变量，以最小化机组煤耗成本为目标构建优化模型，并确定所述优化模型的约束条件；
[0011]基于所述约束条件对所述优化模型进行求解，得到各机组出力与开停机编制计划
。
[0012]作为本方案的进一步改进之处，所述约束条件包括：机组出力约束和电力平衡约束
。
[0013]作为本方案的进一步改进之处，所述机组出力约束如下：
[0014][0015]p
i
(
ω
)
＝
p
i
‑
α
i
ω
[0016]其中，
ω
是新能源出力预测偏差的概率分布，
p
i
(
ω
)
为机组出力，
p
i
为不考虑新能源预测偏差下的出力，
α
i
ω
是为了平衡新能源预测偏差所增加或减少的出力，为机组
i
的最大出力参数，为机组
i
的最小出力参数；
α
i
是新能源预测偏差承担系数，
0≤
α
i
≤u
i
；新能源预测偏差承担系数满足
u
i
为机组开停状态，
u
i
＝0时，机组停机，
u
i
＝1时，机组开启；1‑
ε
为置信区间
。
[0017]作为本方案的进一步改进之处，所述电力平衡约束如下：
[0018][0019]其中，
p
i
为机组不考虑负荷预测偏差下的出力，
p
w
为风电预测出力，
p
v
为光伏预测出力，
D
表示地区总负荷；
i∈I
为所有机组的集合，
i
为具体机组元素，
w∈W
为所有风电场集合，
v∈V
为所有光伏场站集合，
ω
为目标地区风电总出力和光伏总出力预测偏差的概率分布
。
[0020]作为本方案的进一步改进之处，所述目标地区历史出力预测偏差概率分布根据新能源历史预测出力水平曲线与实际出力曲线偏差的概率拟合进行确定
。
[0021]作为本方案的进一步改进之处，所述以最小化机组煤耗成本为目标构建优化模型的步骤中，优化模型如下：
[0022][0023]其中，
C0，
i
表示火电机组启停煤耗成本，
C1，
i
表示火电机组运行煤耗成本的一次项系数，
C2，
i
表示火电机组运行煤耗成本的二次项系数；
p
i
(
ω
)
为机组出力，
u
i
为机组开停状态
。
[0024]作为本方案的进一步改进之处，所述基于所述约束条件对所述优化模型进行求解的步骤，具体包括：
[0025]将优化模型中的概率约束条件转化为等效线性约束，将转换后的优化模型代入
Cplex
求解器求解；
[0026]转换后的优化模型具体如下：
[0027][0028][0029]其中，
p
i
为不考虑负荷预测偏差下的机组出力，
α
i
是新能源预测偏差承担系数，
Φ
‑1(1
‑
ε
)
为置信区间为1‑
ε
下的新能源预测偏差概率分布的反函数，其中，为机组
i
的最大出力参数，为机组
i
的最小出力参数，
u
i
为机组开停状态
。
[0030]本专利技术的第二方面，提供了一种考虑新能源预测偏差的生产模拟装置，包括：
[0031]第一确定模块，用于基于数据拟合的方式，确定目标区域新能源预测偏差的概率分布情况；
[0032]第二确定模块，用于确定目标区域内火电机组启停煤耗成本
、
火电机组运行煤耗
成本的一次项系数和二次项系数；
[0033]变量创建模块，用于创建机组开停状态变量以及机组出力变量；
[0034]模型构建模块，用于基于目标区域新能源预测偏差的概率分布情况，所述火电机组启停本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种考虑新能源预测偏差的生产模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：基于数据拟合的方式，确定目标区域新能源预测偏差的概率分布情况；确定目标区域内火电机组启停煤耗成本
、
火电机组运行煤耗成本的一次项系数和二次项系数；创建机组开停状态变量以及机组出力变量；基于目标区域新能源预测偏差的概率分布情况，所述火电机组启停煤耗成本
、
火电机组运行煤耗成本的一次项系数和二次项系数，以及机组开停状态变量
、
机组出力变量，以最小化机组煤耗成本为目标构建优化模型，并确定所述优化模型的约束条件；基于所述约束条件对所述优化模型进行求解，得到各机组出力与开停机编制计划
。2.
根据权利要求1所述的考虑新能源预测偏差的生产模拟方法，其特征在于，所述约束条件包括：机组出力约束和电力平衡约束
。3.
根据权利要求2所述的考虑新能源预测偏差的生产模拟方法，其特征在于，所述机组出力约束如下：
p
i
(
ω
)
＝
p
i
‑
α
i
ω
其中，
ω
是新能源出力预测偏差的概率分布，
p
i
(
ω
)
为机组出力，
p
i
为不考虑新能源预测偏差下的出力，
α
i
ω
是为了平衡新能源预测偏差所增加或减少的出力，为机组
i
的最大出力参数，为机组
i
的最小出力参数；
α
i
是新能源预测偏差承担系数，
0≤
α
i
≤u
i
；新能源预测偏差承担系数满足
u
i
为机组开停状态，
u
i
＝0时，机组停机，
u
i
＝1时，机组开启；1‑
ε
为置信区间
。4.
根据权利要求2所述的考虑新能源预测偏差的生产模拟方法，其特征在于，所述电力平衡约束如下：其中，
p
i
为机组不考虑负荷预测偏差下的出力，
p
w
为风电预测出力，
p
v
为光伏预测出力，
D
表示地区总负荷；
i∈I
为所有机组的集合，
i
为具体机组元素，
w∈W
为所有风电场集合，
v∈V
为所有光伏场站集合，
ω
为目标地区风电总出力和光伏总出力预测偏差的概率分布
。5.
根据权利要求3所述的考虑新能源预测偏差的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李煜阳，任正，窦宇宇，郑博文，李相俊，贾学翠，修晓青，
申请(专利权)人：国网内蒙古东部电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：