一种含有功实时平衡约束的多区域动态经济调度方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115760178A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202211372518.9G06Q50/06(2012.01)(22)申请日2022.11.03G06N3/006(2023.01)(71)申请人三峡大学地址443002湖北省宜昌市西陵区大学路8号(72)发明人张磊刘卿铭叶婧黄悦华李振华薛田良杨楠程江州肖繁徐雄军潘鹏程徐恒山陈庆卢天林(74)专利代理机构宜昌市三峡专利事务所42103专利代理师吴思高(51)Int.Cl.G06Q30/0201(2023.01)G06Q30/0202(2023.01)权利要求书9页说明书17页附图11页(54)发明名称一种含有功实时平衡约束的多区域动态经济调度方法(57)摘要一种含有功实时平衡约束的多区域动态经济调度方法，构建含有功实时平衡约束的多区域动态经济调度模型，确立其优化目标及区域内部约束；基建立的多区域动态经济调度模型，针对含微分方程约束的动态优化问题，提出了基于尺度优化的离散‑寻优滚动求解策略；基于提出的基于尺度优化的离散‑寻优滚动求解策略，设计了自适应分散优化算法，使得离散后的调度模型达到收敛。该方法研究了有功平衡约束下的备用决策机理，考虑了系统频率动态响应的全过程、不同区域备用互济的地理平滑效益，以及由系统频率安全裕度和区域有功互济作用带来的备用安全裕度由此产生了备用增量需求，提升了调度方案的经济性和安全性。CN115760178ACN115760178A权利要求书1/9页1.一种含有功实时平衡约束的多区域动态经济调度方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：构建含有功实时平衡约束的多区域动态经济调度模型，确立其优化目标及区域内部约束；步骤2：基于步骤1所建立的多区域动态经济调度模型，针对含微分方程约束的动态优化问题，提出了基于尺度优化的离散‑寻优滚动求解策略；步骤3：基于步骤2提出的基于尺度优化的离散‑寻优滚动求解策略，设计了自适应分散优化算法，使得离散后的调度模型达到收敛。2.根据权利要求1所述一种含有功实时平衡约束的多区域动态经济调度方法，其特征在于：所述步骤1中，所述多区域动态经济调度模型的优化目标，具体是：以调度成本为主要目标，将调度模型的多目标优化问题转化为单目标优化问题：j式中，Γ为调度间隔时段总数；Ω为区域总数；E为j区机组总数；t1、t2分别表示调度时段的开始时刻和结束时刻；T表示调度时刻；j为区域索引数；i为机组索引数；调度出力报价函数aj,i表示a区域j机组i出力报价的曲线系数，bj,i表示b区域j机组i出力报价的曲线系数，cj,i表示c区域j机组i出力报价的曲线系数；备用购买成本函数αj,i为参与辅助服务市场竞价的上备用报价系数；βj,i为参与辅助服务市场竞价的下备用报价系数；γj,i为参与辅助服务市场竞价的备用报价系数；表示调度成本在目标函数中的权重系数；表示频率偏差在目标函数中的权重系数；模型的决策变量包括：和Δfj；其中，分别为T到T+1时段内机组调度出力、机组上备用和下备用；Δfj为j区频率偏差量。3.根据权利要求1所述一种含有功实时平衡约束的多区域动态经济调度方法，其特征在于：所述步骤1中，所述多区域动态经济调度模型的区域内部约束，具体包括如下：(1)有功实时平衡约束：有功实时平衡约束描述频率相应的表达式如式(2)‑(14)所示，其中，式(2)‑(13)表示互联电网有功平衡全响应动态过程，式(14)表示频率安全约束；式(2)中，Hj为j区等效节点的惯量值；Δwj为j区的角频率波动量；为j区机组i输出的机械功率；为j区风机出力；为j区输出的电功率；Dj为j区负荷阻尼系数；为任意j区的i台机组的频率和功率关系的等式约束；2CN115760178A权利要求书2/9页式(3)中，分别为其他区域传递到j区的交换功率计划值、交换功率计划值调节量；式(4)中，表示区域n传递到区域j的交换功率计划值；表示区域j传递到区域m的交换功率计划值；为对任意j区域；式(5)中，表示区域n传递到区域j的交换功率计划值调节量；表示区域j传递到区域m的交换功率计划值调节量；式(6)中，△fj为j区频率波动量；式(7)中，为发电机时间常数；为j区机组i的机械功率曲线导数值；为j区机组i输出功率参考量；为一次调频系数的倒数；式(8)中，分别为机组输出功率上、下限；式(9)中，为j区机组i输出功率参考量；为T到T+1时段内机组调度出力；ηj,i为0‑1辅助量，若j区机组i参与AGC控制，则ηj,i＝1，若不参与，则ηj,i＝0；是AGC机组参与二次调频的功率分配因子；为AGC控制环节得出j区有功缺额调节量；式(10)中，表示对时间的导数；为AGC控制环节得出j区有功缺额调节量；kj为积分常数；Bj为频