变速抽水蓄能机组在区域电网中的优化调度模型构建方法.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CN112583051A(43)申请公布日2021.03.30(21)申请号201910932302.5(51)Int.Cl.(22)申请日2019.09.29H02J3/46(2006.01)(71)申请人南京南瑞继保电气有限公司地址211102江苏省南京市江宁区苏源大道69号申请人国网冀北电力有限公司电力科学研究院(72)发明人钟高跃石祥建施一峰谢欢闫伟詹亚曙吴涛贺亚凯李善颖马彦峰檀政李建鸿黄天啸(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人葛潇敏权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称变速抽水蓄能机组在区域电网中的优化调度模型构建方法(57)摘要本发明公开一种变速抽水蓄能机组在区域电网中的优化调度模型构建方法，采用容量分割的方法建立变速抽水蓄能电站全天的多应用模式优化配置模型，模型的优化目标为系统最小经济成本，约束条件的构建包括变速抽水蓄能机组调频和备用预留容量约束、变速抽水蓄能机组调频和备用预留能量约束、功率-电能等式约束；在调度模型的构建中，主要考虑变速抽水蓄能机组的抽水发电功率约束、电能约束、功率-电能转化损耗约束、爬坡约束和备用约束。此种模型构建方法可为电网调峰和调频提供精细化调节手段，提高电网的安全稳定运行水平和资源利用率。CN112583051ACN112583051A权利要求书1/1页1.一种变速抽水蓄能机组在区域电网中的优化调度模型构建方法，其特征在于：采用容量分割的方法建立变速抽水蓄能电站全天的多应用模式优化配置模型，模型的优化目标为系统最小经济成本，约束条件的构建包括变速抽水蓄能机组调频和备用预留容量约束、变速抽水蓄能机组调频和备用预留能量约束、功率-电能等式约束。2.如权利要求1所述的变速抽水蓄能机组在区域电网中的优化调度模型构建方法，其特征在于：所述模型的优化目标表示为：其中，Fci(Pi)为火电机组煤耗费用，Fsd(Pwd)为系统弃风惩罚函数，Ff(Pi,t)为t时刻机组i参与调频的配置惩罚费用，Fr(Pi,t)为t时刻机组i提供备用的配置惩罚费用，Fg(Psg,t)为风光功率波动偏差惩罚函数，Fc(Psw,t+Psf,t+Psr,t)为变速抽水蓄能电站t时刻的运行成本，T为一天的时刻总数。3.如权利要求1所述的变速抽水蓄能机组在区域电网中的优化调度模型构建方法，其特征在于：所述变速抽水蓄能机组调频和备用预留容量约束的表达式为：Psw,t+0.5Psf,t+Psr,t≤Ps,maxPsw,t-0.5Psf,t≥-Ps,max其中，Psw,t为风电场的运行功率，Psf,t为变速抽水蓄能机组配置的调频功率，Ps,max为调频所需备用功率，Psr,t为光伏电站的运行功率。4.如权利要求1所述的变速抽水蓄能机组在区域电网中的优化调度模型构建方法，其特征在于：所述变速抽水蓄能机组调频和备用预留能量约束的表达式为：Qs,t≥0.5Psf,tlf+Psr,tlrQs,t≤Qs,max-(Psw,tlw+0.5Psf,tlf)η其中，Qs,t为t时刻变速抽水蓄能电站的剩余容量，lf为变速抽水蓄能电站参与调频的时间间隔，Psf,t为变速抽水蓄能机组配置的调频功率，Psr,t为光伏电站的运行功率；lr为变速抽水蓄能电站参与提供备用的时间间隔；Qs,max为变速抽水蓄能电站的容量上限，Psw,t为风电场的运行功率，lw为变速抽水蓄能电站参与消纳风电的时间长度，η为充电效率。5.如权利要求1所述的变速抽水蓄能机组在区域电网中的优化调度模型构建方法，其特征在于：所述功率-电能等式约束的表达式为：Qs,t＝Qs,t-1+Psw,tlη-λrPsr,tl-λfPsf,t(1-η)l其中，l为1个时间间隔；Qs,t为t时刻变速抽水蓄能电站的剩余容量，Qs.t-1为上一时刻变速抽水蓄能电站的剩余容量，Psw.t为风机的实时出力，η为充电效率；Psf,t为变速抽水蓄能机组配置的调频功率，Psr,t为光伏电站的运行功率；λf为变速抽水蓄能机组配置的能量占比，λr为光伏电站的能量占比。6.如权利要求1所述的变速抽水蓄能机组在区域电网中的优化调度模型构建方法，其特征在于：所述模型的求解过程是：对目标函数和部分约束条件进行线性或近似线性化处理，将模型转化为混合整数线性优化问题，并利用商业优化软件包HUST_Pro进行求解；采用混合整数规划方法进行安全约束机组组合优化计算，得到满足目标函数和各类约束的常规机组的开停状态和出力计划。2CN112583051A说明书1/3页变速抽水蓄能机组在区域电网中的优化调度模型构建方法技术领域[0001]本发明属于电力系统领域，特别涉及一种变速抽水蓄能机组在区域电网中的优化调度模型。背景技术[0002]随着风