一种两阶段全周期滚动调度方法

文档序号:30004709发布日期:2022-05-11 15:07阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种两阶段全周期滚动调度方法,其特征在于:包括如下步骤:步骤一、建立日前调度模型,执行日前调度计算;步骤二、计算日内调度模型各分段参数;步骤三、建立日内调度模型,并根据步骤一和步骤二的计算结果进行日内调度计算。2.根据权利要求1所述的一种两阶段全周期滚动调度方法,其特征在于,步骤一中,建立日前调度模型:日前调度周期为24小时,分辨率为1小时,每个时段长度δt
td
=1h,时段总数n
td
=24;以成本最小化构建日前调度模型的目标函数h
da
:其中,g表示发电机编号,t表示时段编号,s表示场景编号,n表示节点编号,w表示风力发电机编号,n
g
为发电机个数,n
s
为场景个数,n
td
为日前模型时段总数,n
n
为节点总数,n
w
为风力发电机总数,ρ
s
是场景发生概率,a
g
,b
g
,c
g
均为发电机成本系数,p
g,t,s
是第g台发电机在t时段第s个场景下的输出功率;h
st
,h
sh
分别为发电机启动和关停成本;h
in,n,t,s
,h
de,n,t,s
分别为储能资源在第n个节点t时段第s个场景下调度量增加和减少时所需成本;es
in,n,t,s
、es
de,n,t,s
分别为储能资源在第n个节点t时段第s个场景下增加和减少的调度量;h
l,n,t,s
代表第n个节点t时段第s个场景下的失负荷成本;h
c,w,t,s
代表第w台风力发电机在t时段第s个场景下的切风成本;l
n,t,s
为第n个节点t时段第s个场景下失负荷量;c
w,t,s
为第w台风力发电机在t时段第s个场景下的切风量;设置日前调度模型的约束条件:有功功率平衡约束、发电机开停机状态约束、发电机出力上下限约束、发电机爬坡约束、储能资源上下限约束和电量约束求解日前调度模型得到g台风力发电机在t时段开停机状态u
g,t
。3.根据权利要求2所述的一种两阶段全周期滚动调度方法,其特征在于:有功功率平衡约束:其中,w
w,t,s
是第w台风力发电机在t时段第s个场景下的输出功率,d
n,t
是第n个节点t时段的负荷功率,且:0≤c
w,t,s
≤w
w,t,s
0≤l
n,t,s
≤d
n,t,s
发电机开停机状态约束:其中,x
g,t
,y
g,t
分别为发电机开启和停机动作,u
g,t
代表第g台风力发电机在t时段开停机状态;u
g,t-1
代表第g台风力发电机在t-1时段开停机状态;发电机出力上下限约束:u
g,t
p
min,g
≤p
g,t,s
≤u
g,t
p
max,g
其中,p
max,g
和p
min,g
分别为第g台风力发电机出力的上限和下限;发电机爬坡约束:-rd
g
≤p
g,t,s-p
g,t-1,s
≤ru
g
其中,ru
g
和rd
g
分别为第g台风力发电机爬坡速率上下界,p
g,t-1,s
是第g台发电机在t-1时段第s个场景下的输出功率;储能资源上下限约束:其中,es
in,max,n,t,s
,es
de,max,n,t,s
分别为储能资源在第n个节点t时段第s个场景下的充放电限制;电量约束:eq
n,t,s
=eq
n,t-1,s
+(es
in,n,t-1,s-es
de,n,t-1,s
)其中,eq
n,t,s
代表储能资源在第n个节点t时段第s个场景下的电量,eq
n,t-1,s
代表储能资源在第n个节点t-1时段第s个场景下的电量;es
in,n,t-1,s
、es
de,n,t-1,s
分别为储能资源在第n个节点t-1时段第s个场景下增加和减少的调度量。4.根据权利要求3所述的一种两阶段全周期滚动调度方法,其特征在于,步骤三中,日内调度周期分为3段:第一段为临近段:分辨率为15分钟,每个时段长度δt
tin
=15min,时段总数n
tin
=8,临近段长度为15min*8=2h;第二段为过渡段:分辨率记作δt
tim
,每个时段长度为δt
tim
,时段总数为n
tim
=1;第三段为远期段:分辨率为1小时,每个时段长度δt
tif
=1h,时段总数记作n
tif
;远期段长度为由过渡段结束时刻开始,到一天的结束时刻结束;临近段、过渡段和远期段时段数之和为日内调度模型时段总数n
ti
,即n
ti
=n
tin
+n
tim
+n
tif
。5.根据权利要求4所述的一种两阶段全周期滚动调度方法,其特征在于,日内调度模型各分段参数计算具体为:过渡段参数计算:利用当前时刻t
c
确定过渡段时段长度δt
tim
:若t
c
分针读数为整点,t
c
=x:00,其中x为时针读数,则δt
tim
=1h;若t
c
分针读数为一刻,t
c
=x:15,则δt
tim
=45min;
若t
c
分针读数为半点,t
c
=x:30,则δt
tim
=30min;若t
c
分针读数为三刻,t
c
=x:45,则δt
tim
=15min;远期段参数计算:利用当前时刻t
c
确定n
tif
,取t
c
的整点时刻t
ci
:n
tif
=24-t
ci-3。6.根据权利要求5所述的一种两阶段全周期滚动调度方法,其特征在于:建立日内调度模型:调度周期从当前时刻到一天的结束时刻,每15min计算一次;以成本最小化构建日内调度模型的目标函数h
id
:其中,p
g,t
是第g台风力发电机在t时段的输出功率,h
g,t
是第g台风力发电机在t时段提供备用的成本,r
g,t
是第g台风力发电机在t时段提供的备用容量,r
es,n,t
是储能资源在第n个节点t时段提供的备用容量;h
es,n,t
是储能资源在第n个节点t时段提供备用的成本;h
in,n,t
和h
de,n,t
分别为储能资源在第n个节点t时段调度量增加和减少时所需成本;es
in,n,t
和es
de,n,t
分别为储能资源在第n个节点t时段增加和减少的调度量;h
l,n,t
代表第n个节点t时段失负荷成本,l
n,t
为第n个节点t时段失负荷量;h
c,w,t
代表第w台风力发电机在t时段的切风成本,c
w,t
为第w台风力发电机在t时段的切风量;如果t位于临近段,则δt
ti
=δt
tin
;如果t位于过渡段,则δt
ti
=δt
tim
;如果t位于远期段,则δt
ti
=δt
tif
;设置日内调度模型的约束条件:有功功率平衡约束、发电机出力上下限约束、发电机爬坡约束、电量约束和备用容量约束;求解日内调度模型得到u
g,t
,p
g,t,s
,es
in,n,t
和es
de,n,t
,确定发电机出力情况和储能资源调度量。7.根据权利要求6所述的一种两阶段全周期滚动调度方法,其特征在于:有功功率平衡约束:其中,w
w,t
是第w台风力发电机在t时段的输出功率,并且有:0≤c
w,t
≤w
w,t
0≤l
n,t
≤d
n,t
发电机出力上下限约束:u
g,t
p
min,g
≤p
g,t
≤u
g,t
p
max,g
发电机爬坡约束:

m
·
rd
g
≤p
g,t-p
g,t-1
≤m
·
ru
g
其中,p
g,t-1
是第g台发电机在t-1时段的输出功率,如果t位于临近段,则m=δt
tin
;如果t位于过渡段,则m=δt
tim
;如果t位于远期段,则m=δt
tif
;储能资源上下限约束:其中,es
in,max,n,t
,es
de,max,n,t
分别为储能资源在第n个节点t时段的充放电限制;电量约束:eq
n,t
=eq
n,t-1
+(es
in,n,t-1-es
de,n,t-1
)其中,eq
n,t
代表储能资源在第n个节点t时段的电量,eq
n,t-1
代表储能资源在第n个节点t-1时段的电量;es
in,n,t-1
、es
de,n,t-1
分别为储能资源在第n个节点t-1时段增加和减少的调度量;备用容量约束:其中,r
max,g
是发电机备用容量上限,η为置信系数,φ-1
为正态分布概率密度函数的反函数,δ
d
和δ
w
分别为负荷预测和风电预测的标准差。

技术总结
本发明公开了一种两阶段全周期滚动调度方法,属于电力系统自动化领域。包括如下步骤:步骤一、建立日前调度模型,执行日前调度计算;步骤二、计算日内调度模型各分段参数;步骤三、建立日内调度模型,并根据步骤一和步骤二的计算结果进行日内调度计算。本发明采用滚动调度的方法,根据负荷和可再生能源的近期预测结果,将日前调度结果与日内调度结果进行更新,通过设置调度范围的长度,提高调度的准确性和计算效率,对各阶段不同类型的资源进行优化配置求解,实现社会福利的最优。实现社会福利的最优。实现社会福利的最优。


技术研发人员:包宇庆 乔惟卓
受保护的技术使用者:南京师范大学
技术研发日:2021.12.21
技术公布日:2022/5/10
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