【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于抽水蓄能电站调度，具体涉及抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度方法及系统。
技术介绍
1、抽水蓄能电站调峰调度是一种减小电网负荷峰谷差，平抑电网剩余负荷波动，保障电力系统安全稳定运行的有效方法。抽水蓄能电站调度理论与方法有了长足进步，从单一抽水蓄能电站调度进阶至水库水电站群、水-风-光-储多能源互补调度，兼顾保障电网稳定运行、优化资源配置、提高经济效益、促进新能源消纳多方面目标，对资源高效利用、电网供电保障、社会经济发展具有重要的意义。相比抽水蓄能电站单目标调峰调度，抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度的技术难点和挑战包括：①针对新能源出力的随机性、波动性和间接性问题，如何发挥抽水蓄能电站调峰填谷能力，以促进电网对新能源消纳；②考虑新能源的优先消纳后，如何权衡抽水蓄能电站的平抑电网剩余负荷波动与提升发电效益多目标调度需求。
技术实现思路
1、本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度方法及系统，建立风光新能源参与并网的调峰协同调度模块，有效协调新能源优先消纳、平抑剩余负荷波动和平衡新能源并网的电力多个目标，充分发挥抽水蓄能电站调峰填谷能力。
2、本专利技术为了实现上述目的，采用了以下方案：
3、<方法>
4、本专利技术提供一种抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
5、步骤1，针对抽水蓄能电站及其服务的区域电网，分析电网源荷特性与电站运行场景，提取电网负荷及新
6、步骤2，建立以发电效益最大化的经济回报目标和系统剩余负荷波动最小化的调节目标为优化目标函数、抽水蓄能电站的发电与抽水功率作为决策变量的协同调度模块；
7、协同调度模块中，抽水蓄能电站发电效益最大化和系统剩余负荷波动最小化的目标函数分别为：
8、
9、
10、
11、
12、式中：max f1为抽水蓄能电站发电效益最大化目标函数，max f2为平抑系统剩余负荷波动最小化目标函数；t为调度期内总时段数目；由于与常规水电站相比，抽水蓄能电站存在多种工况，运行成本与机组运行工况有关，为表达方便，引入0-1变量，xt＝1表示第t时段电站处于发电运行，xt＝0表示第t时段电站处于非发电状态，yt＝1表示第t时段电站处于抽水运行，yt＝0表示第t时段电站处于非抽水运行状态；分别为第t时段抽水蓄能电站的发电上网电价和抽水电价；分别表示第t时段抽水蓄能电站的发电和抽水功率；r0，t为第t时段抽水蓄能电站投运优化前的原始负荷扣除新能源出力的剩余负荷；rt为第t时段抽水蓄能电站投运后的原始负荷扣除新能源出力的剩余负荷；lt为第t时段全网系统的总用电负荷；分别表示第t时段风电和光伏电的预测出力；为第t时段水电的预测出力；为第t时段抽水蓄能电站的功率，当为负值则表示抽水功率为正值则表示发电功率表示第t时段处于停机或调相运行状态；为第t时段电网接受外网传输功率，为第t时段电网向外网传输功率；
13、步骤3，根据步骤2构建的协同调度模块和步骤1提取的电网剩余负荷典型历史场景，优化调度期内抽蓄电站发电或抽水功率过程，得到能够提升发电效益和平抑剩余负荷波动的调度方案。
14、优选地，本专利技术提供的抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度方法，在步骤1中，首先，针对所研究抽水蓄能电站及其服务的电网，分析电网中火电、水电、风电、光伏电、生物质电、抽水蓄能电站等各类电源构成、空间分布；分析电网网架结构及区域、省际联络线输送能力；
15、然后，采用功率(出力)变率、不均衡率、负荷率、峰谷差率等指标刻画负荷及新能源出力的随机性、波动性和间歇性等特征，分析用电负荷和各类电源尤其是风电、光伏电发电出力在不同时间尺度(日、月、年)的时变特征和波动性；
16、接着，基于电网负荷、出力历史数据，采用原始负荷扣减实际水电+实际风电+实际光伏电+外网输入的新能源出力后得到相应的剩余负荷，采用抽水蓄能电站服务电网评价指标，计算和比较分析相应的剩余负荷特征，应用数理统计法、聚类分析法、场景缩减法等方法提取电网剩余负荷典型日场景作为电网剩余负荷典型历史场景。
17、针对所研究抽水蓄能电站具体分析其运行方式、特性与运行(功能应用)场景。
18、优选地，本专利技术提供的抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度方法，在步骤2中，全网有功功率平衡约束为：
19、
20、优选地，本专利技术提供的抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度方法，在步骤2中，各水库/电站需满足的电力、水量以及水-能转换关系约束条件为：
21、a.全网有功功率平衡约束：
22、
23、b.输电线路功率约束：
24、
25、式中，lin(lout)，分别表示电网接受外网输入(向外网输出)功率的下限和上限；
26、c.抽水蓄能电站的发电、抽水功率限制：
27、
28、式中，为负值，表示第t时段电站抽水时最大功率；为正值，表示第t时段发电时最大功率；
29、另外，在抽水时，电站的抽水功率点是离散的，表达式如下：
30、
31、式中，p1，p2，…，pn表示抽水时功率点；
32、d.抽水蓄能电站工况约束：
33、从电站整体角度，考虑如下约束：
34、①电站不可同时处于发电运行和抽水运行：
35、xt+yt≤1 (10)
36、②电站发电运行与抽水运行之间转换至少间隔一个时段：
37、xt+yt+1≤1和yt+xt+1≤1 (11)
38、e.抽水蓄能电站的水-能转换关系：
39、
40、
41、式中，qt表示第t时段电站流量，qt＞0表示水从上库流到下库，电站处于发电运行，ht表示第t时段发电水头；qt＜0表示水从下库流到上库，电站处于抽水运行，ht表示第t时段抽水扬程；分别表示第t时段电站发电时效率和抽水时效率；
42、水头和扬程的计算式如下：
43、水头：
44、扬程：
45、式中，分别表示上水库、下水库第t时段平均水位；δht表示管道中第t时段水头损失；
46、f.抽水蓄能电站上、下库水量平衡：
47、上库：
48、下库：
49、式中，分别表示上、下水库第t时段初的蓄水量；τ为单位换算系数；
50、g.抽水蓄能电站上、下库蓄水量约束：
51、上库：
52、下库：
53、式中，分别表示上、下水库的死库容，分别表示上、下水库的正常蓄水位相应的库容；vb表示预留的事故紧急备用库容；
54、h.调度始末库容约束：
55、给定调度期初的库容v1和调度期末的库容vt+1，根据调度本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度方法，其特征在于：其中，在步骤2中，全网有功功率平衡约束为：
4.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度方法，其特征在于：
6.抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度系统，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度系统，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求6所述的抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度系统，其特征在于：
9.根据权利要求6所述的抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度系统，其特征在于：
10.根据权利要求6所述的抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度系统，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度方法，其特征在于：其中，在步骤2中，全网有功功率平衡约束为：
4.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站多目标调峰填谷调度方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：周研来，程名，李彦倩，汤艳，汤纯，刘沛昇，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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