一种水火风光多能系统短期区间优化调度方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114243710A(43)申请公布日2022.03.25(21)申请号202111571266.8(51)Int.Cl.(22)申请日2021.12.21H02J3/06(2006.01)H02J3/38(2006.01)(71)申请人国网湖北省电力有限公司经济技术研究院地址430077湖北省武汉市武昌区水果湖街徐东路47号申请人华中科技大学(72)发明人张东寅许汉平杨东俊袁晓辉魏聪李亚馨王怡聪陈晨胡婷王法靖乔立童雅芳颜炯桑子夏徐秋实阮博周思璇(74)专利代理机构武汉市首臻知识产权代理有限公司42229代理人章辉权利要求书7页说明书23页附图2页(54)发明名称一种水火风光多能系统短期区间优化调度方法(57)摘要一种水火风光多能系统短期区间优化调度方法，包括以下步骤：以火电成本、风光运行成本、弃风光的补偿成本和风光发电不足的补偿成本总和最小作为调度模型的目标函数，以区间负荷平衡约束、火电站出力约束、水电站出力约束、水库流量约束、水库库容约束、水库水量动态平衡约束、水库初末库容约束、风电出力约束和光电出力约束作为调度模型的约束条件；利用区间可能度对目标函数及区间负荷平衡约束条件进行转换，基于二阶离散法对火电费用函数进行近似线性处理，基于网格逼近法对水电出力函数进行近似线性处理，将调度模型转化为混合整数线性规划模型并求解。本设计不仅能有效解决含不确定风光的多能系统短期调度问题，而且调度准确度高。CN114243710ACN114243710A权利要求书1/7页1.一种水火风光多能系统短期区间优化调度方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、构建水火风光多能系统短期区间优化调度模型，以火电成本、风光运行成本、弃风光的补偿成本和风光发电不足的补偿成本总和最小作为模型的目标函数，以区间负荷平衡约束、火电站出力约束、水电站出力约束、水库流量约束、水库库容约束、水库水量动态平衡约束、水库初末库容约束、风电出力约束和光电出力约束作为模型的约束条件；S2、利用区间可能度对目标函数及区间负荷平衡约束条件进行转换，以将水火风光多能系统短期区间优化调度模型转换为求解模型；S3、基于二阶离散法对火电费用函数进行近似线性处理，基于网格逼近法对水电出力函数进行近似线性处理，以将求解模型转化为混合整数线性规划模型并求解。2.根据权利要求1所述的一种水火风光多能系统短期区间优化调度方法，其特征在于：步骤S1中，模型的目标函数为：火电成本F1为：其中，Nt为火电站个数，T为调度总时段，为第i个火电站第t时段出力，a、b、c、d、e为火电站出力计算系数，为第i个火电站出力的最小值；风光运行成本为：式中，和分别为第j个风电站第t时段优化出力下限和上限，和分别为第l个光电站第t时段优化出力下限和上限，Mw为风电站个数，Ns为光电站个数，Kw为风电出力成本系数，Ks为光电出力成本系数；弃风光的补偿成本为：使最大弃风光出力最小，弃风电区间和弃光伏发电区间最小表示为：当风光真实出力为风光功率预测区间的上限时，出现最大弃风光电量的情况，则上述两式可简化为：2CN114243710A权利要求书2/7页式中，为第j个风电站第t时段风电功率预测区间上限，为第l个光电站第t时段光电功率预测区间上限；弃风光的补偿成本区间表示为：式中，Cqw为弃风电成本系数，Cqs为弃光电成本系数；风光发电不足的补偿成本为：使最大风光出力不足量最小，故其风电出力不足量区间和光电出力不足量区间最小表达式为：当风光真实出力为风光功率预测区间的下限时，出现最大风光出力不足的情况，则上述两式可简化为：风光发电不足的补偿成本区间为：式中，Clw和Cls分别为风电和光电的发电不足补偿成本系数，为第j个风电站第t时段风电功率预测区间下限，为第l个光电站第t时段光电功率预测区间下限。3.根据权利要求2所述的一种水火风光多能系统短期区间优化调度方法，其特征在于：步骤S1中，区间负荷平衡约束为：式中，为第k个水电站第t时段出力，Nh为水电站个数，PLt为第t时段负荷；火电站出力约束为：3CN114243710A权利要求书3/7页式中，为第i个火电站出力的最小值，为第i个火电站出力的最大值；水电站出力约束为：式中，为第k个水电站出力的最小值，为第k个水电站出力的最大值；水库流量约束为：式中，和分别为水库k流量的下限和上限，为水库k第t时段的流量；水库库容约束为：式中，和分别为水库k的最小库容和最大库容，为水库k第t时段的库容；水库水量动态平衡约束为：式中，为水库k在时段t的入库流量，τk为水流滞时，为水库k在时段t的弃水流量，Δt为单位时间内流量与库容的转换系数；水库初末库容约束为：式中，为水库k的初始库容，为水库k的末库容；风电出力约束为：光