含大规模可再生能源的配电公司多时间尺度优化调度方法

文档序号:9235795阅读:434来源:国知局
含大规模可再生能源的配电公司多时间尺度优化调度方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于配电网运行优化控制领域,设及含大规模可再生能源的配电公司多时 间尺度优化调度方法。
【背景技术】
[0002] 随着化石能源的渐渐稀少和其使用对环境带来的不利影响,对环境友好的可再生 能源(如光伏、风电)的使用和发展成为了世界各国关注的焦点。目前,可再生能源在电力 系统中的渗透率逐步提高。但由于可再生能源出力具有较大的随机性与波动性,其接入势 必对电网的运行带来一些影响。
[0003] 在输电和配电相分离的电力市场环境下,配电公司从电力市场中批发购电并为用 户提供供电服务。在竞争环境下,配电公司已成为自主经营的独立经济实体,可W通过接入 可再生能源、可控分布式电源、负荷管理来优化自身运行,降低公司运行成本。
[0004] 分布式电源(如柴油机、燃气轮机等)在配电网中渗透率的提高且与配电网并网 运行对传统配电网不论在运行模式、管理模式还是控制模式上都将产生巨大影响。可控分 布式电源的接入增强了电网运行的可靠性与经济性,可W提高可再生能源的接入容量。

【发明内容】

[0005] 技术问题;本发明的目的是提供含大规模可再生能源的配电公司多时间尺度优 化调度方法,能够实现电力市场环境下电力公司对可控分布式电源和可中断负荷的优化调 度,减少大规模可再生能源接入对配电网带来的不利影响,有效节约配电网的运行成本,提 高系统运行的安全可靠性。
[0006] 技术方案;本发明的含大规模可再生能源的配电公司多时间尺度调度方法,包括 W下步骤:
[0007] 步骤1 ;日前市场优化调度;W日前电力公司运行成本最小为优化目标,根据日前 调度运行约束条件、第二天每小时可再生能源、负荷需求和实时电价的预测进行优化调度, 确定W下=个优化量:日前市场购电量、日前分布式电源出力、日前可中断负荷量;
[000引步骤2 ;日内滚动调度:在日前市场优化调度的基础上,W日内电力公司运行成本 最小为优化目标,根据滚动调度运行约束条件、日内可再生能源、负荷、实时电价短期预测 对日内当前时刻W后的时段进行滚动优化调度,对日前调度阶段确定的优化量进行修正, 得到=个优化量:滚动市场购电量、滚动分布式电源出力、滚动可中断负荷量;
[0009] 步骤3 ;实时市场优化;在日内滚动调度的基础上,W下一时刻的电力公司实时运 行成本最小为优化目标,根据实时优化运行约束条件、可再生能源、负荷、实时电价超短期 预测进行实时优化,对滚动调度阶段确定的优化量进行修正,得到=个优化量;实时市场购 电量、实时分布式电源出力、实时可中断负荷量。
[0010] S个步骤之间是递进关系,即配电公司首先在日前电力市场进行日前市场优化调 度,得到日前优化调度量,然后在日内运行时,滚动修正日前确定的优化调度量偏差,最后 在实时电力市场进行实时市场优化,对日内滚动阶段确定的优化量进行进一步的修正,确 定实时优化量。各步骤中的优化调度其时间尺度不同,步骤1中的日前市场调度是从日前 对次日24小时进行调度,步骤2中的日内滚动调度是从日内当前时刻对该日剩余时段进行 调度,步骤3中的实时市场优化是从当前时刻对下一时刻进行调度,时间尺度是逐步缩小 的。通过小时间尺度的调度对大时间尺度调度的修正,逐步降低配电公司的运行成本。
[0011] 进一步的,在发明方法步骤1中,所述日前调度运行约束条件包括日前功率平衡 约束、日前系统备用约束、日前分布式电源出力约束、日前分布式电源爬坡约束、日前分布 式电源最小启停约束、日前市场购电约束和日前可中断负荷约束。
[0012] 进一步的,所述日前功率平衡约束为:
[001引
[0014] 式中;NDG为配电网内接入的分布式电源数量;巧为日前第i台分布式电源在t 时刻发出的功率;巧为日前t时刻的市场购电量;巧""'为次日t时刻风电的出力预测值; 片为次日t时刻光伏的出力预测值;/货为t时刻可中断负荷的削减量;传f为次日t时刻 配电网内负荷的功率需求值;
[0015] 所述日前系统备用约束为:
[0016]
[0017] 式中:iT为第i台分布式电源的最大出力.巧-为从电力市场购电的上限值; Pr为t时刻的可中断负荷最大负荷削减量;
[001引所述日前分布式电源出力约束为:
[0019]
[0020]式中:巧h为第i台分布式电源的最小出力;Ui,t为第i台分布式电源在t时刻的 启停状态,1表示启动,0表示关停;
[0021] 所述日前分布式电源爬坡约束为:
[0024]式中:Rup,i、R<i",i分别为第i台分布式电源的爬坡上、下限;
[0025] 所述日前分布式电源最小启停时间约束为:
[002引式中:MUPi、MDNi分别为第i台分布式电源的最小运行时间和最小关停时间;
[0029] 所述日前市场购电约束为:
[0030]
[0031] 所述日前可中断负荷约束为:
[0032]
[0033] 进一步的,在发明方法步骤1中,所述日前电力公司运行成本最小的优化目标为:
[0034]
[003引式中:CM为电力公司日前运行的总成本;T为调度周期;AT为时间间隔;a i、bi、Ci 分别为第i台分布式电源的二次出力成本系数;话f为日前t时刻的市场购电电价;p岂为 可中断负荷在次日t时刻削减负荷的报价;
[0036] 进一步的,在本发明方法步骤2中,所述滚动调度运行约束条件包括滚动功率平 衡约束、滚动分布式电源爬坡约束、滚动市场购电约束、滚动调度对日前调度的修正约束和 滚动可中断负荷约束。
[0037] 进一步的,所述滚动功率平衡约束为:
[00%]
[0039] 式中:APf,为日内t时刻分布式电源出力变化量;Ai京为日内t时刻的电网购电 量的变化量;A/f""为日内t时刻风电的变化量;apt为日内t时刻光伏的变化量;A/fw 为日内t时刻可中断负荷变化量;APL为日内t时刻负荷的变化量;
[0040] 所述滚动分布式电源爬坡功率约束为:
[0041]
[0042] 所述滚动市场购电约束为:
[0043]
[0044] 式中:巧为日内t时刻确定的滚动阶段市场购电量;
[0045] 所述滚动调度对日前调度的修正约束为:
[0046]
[0047] 式中:为最新计划中第i台分布式电源在时段t的出力值.巧^为日前计划 中分布式电源出力值;为每台分布式电源在滚动调度阶段时的出力与最初的日前调度 计划之差的上限;
[0048] 所述滚动可中断负荷约束为:
[0049]
[0050] 进一步的,在本发明方法步骤2中,所述日内电力公司运行成本最小的优化目标 为:
[0化1]
[00巧式中;CE为日内滚动调度阶段的电力公司运行成本;T。为日内当前时刻;a w、bw、 Cw分别为滚动阶段修正后的分布式电源的二次成本系数;店,为滚动阶段t时刻的预测电 价;为滚动阶段t时刻从市场的购电量;为日前调度阶段确定的t时刻的市场购电 量;姑为日内可中断负荷在t时刻的最新报价;巧为日内t时刻可中断负荷的削减量; [0053] 进一步的,在本发明方法步骤3中,所述实时优化运行约束条件包括潮流约束、电 压约束、无功补偿器容量约束。
[0化4] 进一步的,所述潮流约束为:
[0057] 式中;巧"W、巧6、巧、巧分别为节点i注入的电网有功功率、分布式电源的有功 出力、IL的削减量化及负荷的有功需求量;0""'、公"'、纺、a分别为节点i注入的电网 无功功率、分布式电源的无功出力、无功补偿器的补偿容量W及负荷的无功需求量;Yu为 节点i、j之间的电导;eU为YU的相角;5 1、5j.分别为节点i、j的电压相角;
[005引所述电压约束为:
[0059] V础
[0060] 式中;Vimi。、Vim。,分别为节点i的电压上、下限值;
[0061] 所述无功补偿器容量约束:
[0062]
[006引式中:公胃、化,。分别为安装在节点i处的无功补偿装置
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