【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统运行调度，特别是一种基于可信容量替代效应的风光火储系统多目标决策方法。
技术介绍
1、在深化电力体制改革、构建以新能源为主体的新型电力系统的国内背景下，我国清洁能源装机容量不断增加，并且已经成为了电力供应的重要部分。但新能源占比的增加也带来了问题与挑战，由于新能源的增加，火电的利用小时数明显下降，系统内可调节机组的出力占比明显下降，电力机组运行率整体偏低，这使得电力系统整体充裕性下降甚至不足。充裕性不足会使得系统应对负荷激增或者主力电源故障等突发事件的能力下降，例如，当主力机组跳机时系统可能因缺少电源而出现电压崩溃现象，当新能源出力低于预测且负荷激增时可能发生大规模停电事故。保障电力可靠性供应是深化电力体制改革的第一条基本原则，因此作为电力系统可靠性的重要一部分，在电力调度中保障系统充裕性十分重要。
2、传统能源系统结构相对简单且在一定程度上可以调节，故其充裕性往往只需要考虑一次能源特性。但对于风光火储联合系统，则需要考虑新能源机组的随机性、波动性和不可调节性对电力系统充裕性的复杂影响。首先，考虑风电、光伏和负荷的不确定性，将不确定性问题转化为确定性问题，为调度决策模型提供基础输入数据；其次，考虑到电力系统发电容量充裕性，充分考虑常规机组和新能源机组以及储能在评估充裕性时的差异，考虑在运行充裕性条件下“新能源+储能”系统可以替代常规机组的容量来表征其可用发电容量；然后，在可用发电容量的基础上计算系统的发电容量充裕度，以量化电力系统充裕性；最后以系统运行时的经济性和充裕性最优为目标，以发电容量充裕
3、目前关于包含新能源的复杂电力系统运行决策方面的研究已开展很多，但考虑系统发电容量充裕性的研究却不足。
4、现有的复杂电力系统运行决策和充裕性评估的专利文献有：
5、专利文献1：中国专利《考虑源-荷灵活性改造的电力系统两阶段调控方法》(申请号：cn202310894198.1)，本专利技术公开了考虑源-荷灵活性改造的电力系统两阶段调控方法，以风电消纳量最大为目标构建上层模型，以火电调度功率分配最优、风电调度功率分配最优、高耗能负荷调度功率分配为目标构建下层模型，对电力系统进行调控，能够提高风电消纳功率。
6、专利文献2：中国专利《电力系统调峰充裕性评估方法、系统、设备及存储介质》(申请号：cn202310442884.5)，公开了一种电力系统调峰充裕性评估方法，提出了计及风光时空相关性的系统调峰充裕性评估方法，采用蒙特卡罗方法进行抽样计算调峰充裕性指标，再将各级调峰充裕性指标相加得到系统总的调峰充裕性指标。
7、专利文献3：中国专利《一种短期电池储能和季节性储氢协同规划方法及系统》(申请号：cn202310761097.7)公开了一种短期电池储能和季节性储氢协同规划方法及系统，为了达到可再生能源与负荷需求的季节性匹配，构建了季节性电力电量平衡指标，并基于广义充裕性评估指标建立典型日运营模型，从而确定计及广义充裕性需求的短期电池储能和季节性储氢联合规划模型。
8、上述专利文献1以风电消纳为目标构建基于灵活性的调控方法，专利文献2构建基于蒙特卡洛抽样的调峰充裕性指标，专利文献3构建季节性电力电量平衡指标和广义充裕性评估指标。目前大部分优化类专利文献(如文献1)主要是考虑经济性、新能源消纳或者碳排放，而涉及充裕性的优化问题(如文献2-3)主要基于实际运行状态评估系统的整体充裕性状况。根据上述分析，现有专利的不足具体如下：
9、(1)对一次能源供应、机组技术特性等影响电源实际发电能力因素的考虑不足。
10、(2)仅仅关注系统整体的充裕性，而未量化不同种类机组的发电能力以及其为发电容量充裕性贡献的价值。
11、(3)在量化新能源机组的发电能力时，未考虑利用可信容量的概念来衡量“新能源+储能”对传统能源的替代效应。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种基于可信容量替代效应的风光火储系统多目标决策方法，以解决
技术介绍
中提出的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于可信容量替代效应的风光火储系统多目标决策方法，它包括如下步骤：
3、步骤1：针对风力、光伏和负荷的不确定性问题，通过自回归滑动平均模型建立误差模型，利用蒙特卡洛法生成场景，并用基于概率距离的快速前代消除法进行场景削减，采用场景法将不确定性问题转化为确定性问题；
4、步骤2：考虑新能源对传统能源的替代效应得出其充裕容量，并计算系统发电容量充裕度；
5、步骤3：建立基于两阶段随机规划的调度决策模型的目标函数；
6、步骤4：考虑系统充裕性的调度决策模型的约束条件。
7、进一步地，所述步骤1中，采用自回归滑动平均模型生成风光出力预测的误差场景：
8、
9、其中，a、b分别为自回归滑动平均模型模型自回归和滑动平均部分的阶数；φi为自回归参数；θj为滑动平均参数；ωt为服从均值为0，方差为σ2的正态分布的白噪声；
10、误差场景结合预测数据可以得到一系列随机场景，设为集合s；
11、
12、s∈s
13、其中，xt,s为时刻t的随机场景s的向量；分别为在时刻t随机场景s下的负荷、风电、光伏功率。
14、进一步地，所述步骤1中，基于概率距离的快速前代消除技术进行场景削减，得出削减后的场景集和对应的概率，其具体步骤如下：
15、1.1、计算集合s中每对场景s和s＇的几何距离；
16、1.2、选定与剩余场景概率距离之和最小的场景d；
17、1.3、以集合s中与场景d几何距离最近的场景r替代场景d，将d的概率加到场景r的概率上，消除d，形成新的集合s＇；
18、1.4、判断剩余场景数目是否满足要求；若不满足，重复步骤1.1～1.3；若满足，结束。
19、进一步地，所述步骤2具体包括如下过程：
20、2.1、常规机组充裕容量计算方法：
21、常规机组的初始容量根据机组在能源的供应限制、供需平衡的季节性特征等条件下的最大发电能力确定，并考虑发电机组的厂用电情况与发电机组的年度计划检修情况，调整初始容量为：
22、
23、式中，为考虑计划停运因素后的机组i的充裕容量；为火电机组在近三年该时间段的历史最大功率；为与发电机组的厂用电成比例的惩罚因子；为与发电机组的年度计划检修维护时间成比例的惩罚因子；
24、考虑发电机组的非计划停运因素，根据历史和经验统计的机组强迫停运率，采用多状态机组概率模型描述机组非计划停运情形，计算火电机组充裕容量为：
25、
26、式中，为常规机组i的充裕容量为多状态机组概率模型函数，εi为机组强迫停运率，prun、pbreak本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于可信容量替代效应的风光火储系统多目标决策方法，其特征在于：它包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于可信容量替代效应的风光火储系统多目标决策方法，其特征在于：所述步骤1中，采用自回归滑动平均模型生成风光出力预测的误差场景：
3.根据权利要求1所述的基于可信容量替代效应的风光火储系统多目标决策方法，其特征在于：所述步骤1中，基于概率距离的快速前代消除技术进行场景削减，得出削减后的场景集和对应的概率，其具体步骤如下：
4.根据权利要求1所述的基于可信容量替代效应的风光火储系统多目标决策方法，其特征在于：所述步骤2具体包括如下过程：
5.根据权利要求1所述的基于可信容量替代效应的风光火储系统多目标决策方法，其特征在于：所述步骤3具体包括如下过程：
6.根据权利要求1所述的基于可信容量替代效应的风光火储系统多目标决策方法，其特征在于：所述步骤4具体包括如下过程：
【技术特征摘要】
1.一种基于可信容量替代效应的风光火储系统多目标决策方法，其特征在于：它包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于可信容量替代效应的风光火储系统多目标决策方法，其特征在于：所述步骤1中，采用自回归滑动平均模型生成风光出力预测的误差场景：
3.根据权利要求1所述的基于可信容量替代效应的风光火储系统多目标决策方法，其特征在于：所述步骤1中，基于概率距离的快速前代消除技术进行场景削减，得出削减后的...
【专利技术属性】
技术研发人员：方媛，王凌云，杜晓霜，鲁玲，高诚，李洋，李冉，周玉珊，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：
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