【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多能源联合优化运行，具体为一种基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法及相关设备。
技术介绍
1、随着化石燃料的枯竭和对其环境影响的日益关注，加快发展可再生能源，已成为能源转型的必然选择。在电力系统中加入储能够为系统提供更大的灵活性，平抑新能源波动性、促进系能源消纳。
2、优化运行能够使电力系统充分发挥其灵活性，消耗更多的可再生能源，同时有助于降低碳排放。优化运行的前提是对电力系统进行高保真度的建模。现有针对优化运行的研究包括研究模型求解算法、结合深度学习、结合化学储能、从电价市场入手、各种场景建模等多个方面的研究，但缺乏针对抽数蓄能高保真度调能建模的研究，抽水蓄能的高保真度调能建模是优化运行研究的基础。同时，现有针对多能源联合发电优化运行的研究主要关注的是小时级的研究，时间跨度较大，忽略因素过多，研究结果容易失真，缺乏小时间尺度的优化运行研究。
技术实现思路
1、本专利技术的提供了一种基于抽水蓄能电站多能源发电系统优化运行方法及相关设备，解决了现有针对多能源联合发电优化运行的研究主要关注的是小时级的研究，时间跨度较大，忽略因素过多，研究结果容易失真，缺乏小时间尺度的优化运行研究。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法，包括：
4、对抽水蓄能电站进行建模，获得抽水蓄能电站模型；
5、设立三目标函数；
6、设定电网约束、火电机组约束和新能源机
7、设定火电波动性指标和抽蓄机组使用率指标；
8、其中，抽水蓄能电站模型中设定了抽蓄机组的运行范围，基于工程级将工况转换时的功率损失和时间损失纳入考虑范围，并且基于工程级设定机组最小关机/运行时间。
9、优选地，所述抽蓄机组的运行范围为：
10、
11、
12、其中，为抽蓄机组发电工况运行范围的下限，为抽水蓄能机组发电状况的二进制启动/关闭状态指标，为第n台抽蓄机组在第t个时段的发电功率，为抽蓄机组发电工况运行范围的上限，为抽水蓄能机组抽水状况的二进制启动/关闭状态指标，为第n台机组抽水的工况额定功率，为第n台抽蓄机组在第t个时段的抽水功率。
13、优选地，所述机组最小运行时间为：
14、
15、
16、其中，为抽水蓄能机组的持续发电运行/关闭时间，为抽水蓄能机组持续发电运行/关闭最小时间，为抽水蓄能机组的持续抽水运行/关闭时间，为抽水蓄能机组持续抽水运行/关闭最小时间。
17、优选地，所述三目标函数包括经济目标函数、环境目标函数和稳定性目标函数。
18、优选地，所述新能源机组约束为：
19、
20、
21、其中，为光伏机组的二进制启动/关闭状态指标，pp-min,n为第n台光伏机组输出功率的输出下限，为第n台光伏发电机组在第t个时段的发电功率，为第n台光伏发电机组的预测功率，为第n台光伏机组输出功率的上限，为风电机组的二进制启动/关闭状态指标，pw-min,n为第n台风电机组输出功率的输出下限，为第n台风电机组在第t个时段的发电功率，为第n台风电机组的预测功率，为第n台风电机组输出功率的上限。
22、优选地，所述火电波动性的运行指标为：
23、
24、其中，pf,t,n为第n台火电机组在第t个时段的发电功率，pf,t-1,n为第n台火电机组在第t-1个时段的发电功率，pf,1,n第n台火电机组在第1个时段的发电功率为，pf,t,n为第n台火电机组在第t个时段的发电功率，为第n台火电机组的爬坡速率上限，为为第n台火电机组的爬坡速率下限。
25、优选地，所述抽水蓄能机组使用率指标为：
26、
27、其中，为抽水蓄能机组发电工况的二进制启动/关闭状态指标，为抽水蓄能机组抽水工况的二进制启动/关闭状态指标，t为时间周期，nh为抽蓄机组数量。
28、基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行系统，包括：
29、建模模块：用于对抽水蓄能电站进行建模，获得抽水蓄能电站模型；
30、函数设立模块：用于设立三目标函数；
31、约束设定模块：用于设定电网约束、火电机组约束和新能源机组约束；
32、指标设定模块：用于设定火电波动性指标和抽蓄机组使用率指标；
33、其中，抽水蓄能电站模型中设定了抽蓄机组的运行范围，基于工程级将工况转换时的功率损失和时间损失纳入考虑范围，并且基于工程级设定机组最小运行时间。
34、一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法的步骤。
35、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法的步骤。
36、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果，本专利技术提供了一种基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法，通过设立非运行工况区域，规避了抽蓄机组实际运行中的不能长时间运行的工况区域、恶劣工况区域和不能运行的区域，实现了抽水蓄能机组实际运行范围的在模型中的精准描述。同时考虑抽水蓄能机组实际运行中工况转换时的功率损失和时间损失，具体参考机组实际工况转换时的时间-功率曲线，量化工况转换过程对优化运行的影响，在保证电网安全、稳定、经济运行的前提下，考虑到抽水蓄能机组的稳定运行，提出了最小开关机时间。保证了抽水蓄能机组优化运行的精确性和稳定性。在多能源联合发电系统优化运行模型的建立中，设立三目标函数。最后为更好的研究优化运行结果，专利技术还提出了火电波动性指标和抽蓄机组使用率指标。为多能源联合发电系统的优化运行提供了参考。
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1.基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法，其特征在于，所述抽蓄机组的运行范围为：
3.根据权利要求1所述的基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法，其特征在于，所述机组最小运行时间为：
4.根据权利要求1所述的基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法，其特征在于，所述三目标函数包括经济目标函数、环境目标函数和稳定性目标函数。
5.根据权利要求1所述的基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法，其特征在于，所述火电波动性的运行指标为：
7.根据权利要求1所述的基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法，其特征在于，所述抽水蓄能机组使用率指标为：
8.基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法，其特征在于，所述抽蓄机组的运行范围为：
3.根据权利要求1所述的基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法，其特征在于，所述机组最小运行时间为：
4.根据权利要求1所述的基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法，其特征在于，所述三目标函数包括经济目标函数、环境目标函数和稳定性目标函数。
5.根据权利要求1所述的基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的基于抽蓄高保真建模的发电系统优化运行方法，其特征在于，所述火电波动...
【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，梁刚刚，郭鹏程，李琛玺，李阳，明波，刘军，干丰源，范增鑫，陈平祥，梁高杰，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
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