一种提高风电可调度性的风储联合系统调度方法及装置的制造方法_2

文档序号:9473540阅读:来源:国知局
、蓄电池充放电速度约束条件、输电线路潮流约束条件和 旋转备用约束条件。
[0057] 其中,该调度方法还包括:
[0058] 若求解结果不满足任一约束条件时,则重新对调度模型进行计算。
[0059] 其中,步骤103中的将目标函数作为细菌适应度值,结合改进的细菌觅食算法对 调度模型进行求解的步骤具体为:
[0060] 当初始化的细菌状态满足所有约束条件时,趋化细菌,完成前进、翻转动作;
[0061] 在趋化过程中,当细菌的适应度值满足所有约束条件、趋化步数达到趋化步数上 限值时,趋化过程完成;
[0062] 半数不良细菌死亡,复制优良细菌,当复制次数达到复制次数上限值时,复制过程 完成;
[0063] 驱散部分细菌,按照预先设定的概率选取部分细菌进行驱散;
[0064] 当驱散次数达到驱散次数上限值时,驱散过程完成。
[0065] 其中,该调度方法还包括:
[0066] 当初始化的细菌状态不满足任一约束条件时,将细菌附加一惩罚值,再继续计算 过程。
[0067] 其中,该调度方法还包括:
[0068] 在趋化过程中,寻找局部最优点和全局最优点,以此动态调整前进步长。
[0069] 其中,该调度方法还包括:
[0070] 当趋化步数、复制次数或驱散次数没有达到对应的上限值时,继续对应的计算过 程。
[0071] 综上所述,本发明实施例通过上述步骤101-步骤103建立了提高风电可调度性的 风储联合系统调度模型,并采用改进的细菌觅食算法对调度模型进行求解,输出最优解,本 方法适用于风储联合系统的协调调度。
[0072] 实施例2
[0073] 下面结合具体的计算公式、例子对实施例1中的方案进行详细描述,详见下文描 述:
[0074] 201 :通过当前时刻蓄电池的电量状态、风电预测出力,计算风储联合系统的可用 调度出力;
[0075] 在风电预测出力在某一置信度下高于某上限值(即风电装机容量的某一百分比) 时,将该上限值作为此时段风储联合系统的可用调度出力,蓄电池将多余的电能充电。
[0076] 若在此过程中蓄电池由于最大充电容量或该时段内充电速度的限制不能将全部 电能储存起来,则将多余电能通过卸荷器卸载(弃风)。
[0077] 在风电预测出力低于该上限值时,风储联合系统的可用调度出力为此时段某一置 信度下的预测出力值与蓄电池可提供的电能的累加值。
[0078] 其中,考虑蓄电池的充放电速度约束,蓄电池中时间t对应的电能储存量可表示 为:
[0080] 其中:Pst。⑴为t时刻蓄电池储存的电能;Psto(t-Ι)为t-Ι时刻蓄电池储存的电 能;V。、%分别为蓄电池充、放电速度;A t为时间间隔,本发明实施例以Ih为例进行说明; P胃,t和Pws,t分别为风电的预测出力和实际调用值;rI。为蓄电池充电效率,一般在0. 65~ 〇. 9之间;rid为蓄电池放电效率,一般取1。具体实现时,本发明实施例对上述取值不做限 制。
[0081] 同时,蓄电池在任意时刻电能储存值需要满足容量约束:
[0082] Pstonin^ P sto(t) ^Pstonax
[0083] 其中:Pst_x、Pstonuj别为蓄电池储能最大、最小容量。
[0084] 由于蓄电池容量和最大充放电速度的约束,蓄电池在t时刻、时间段At内能提供 的电能Pd,stD, t可表不为:
[0086] 风储联合系统在t时刻可用调度出力Pw4t的表达式如下:
[0088] 其中:r%为预先设定的百分比七为风电装机容量。
[0089] 202 :建立含风储联合系统的调度模型;
[0090] 该步骤具体为:建立含风储联合系统的调度模型,目标函数在考虑传统火电机组 经济成本和环保效益的基础上,引入风电欠调度补偿成本、备用容量补偿成本和蓄电池运 行能量损失成本,形成风储联合系统的综合运行成本,从而更加全面地反映风储联合系统 运行的经济性;约束条件包括:功率平衡约束、火电机组出力约束、火电机组爬坡约束、风 电机组出力约束、蓄电池容量约束、蓄电池充放电速度约束、输电线路潮流约束和旋转备用 约束。
[0091] 其中,含风储联合系统的调度模型如下:
[0092] 目标函数由机组运行成本Ftp。、环境补偿成本匕。、备用容量补偿成本Fsra、风电欠 调度补偿成本Fwidls以及蓄电池运行能量损失成本F batk]SS组成,可表示为:
[0093] minF = FTpc+Fec+Fsrc+Fw,dls+F batloss
[0094] 其中:由于风电运行和维护需要一定成本,故机组运行成本FTp。应包括风电发电 成本和传统火电机组运行成本两部分,可表示为:
[0096] 式中叫,bp C1为火电机组运行成本特性系数;α为风电单位发电成本,单位$/ 丽;T为调度周期总数;N为火电机组总数;Plit为火电机组调度出力。
[0097] 环境补偿成本Fee可表示为:
[0099] 其中^p1为第i台火电机组单位发电量所排放的有害气体量;Cb i为处理CO2等有 害气体的环保成本系数,单位$/Mff。
[0100] 风储联合系统的可用调度出力波动性小,可调度性高,为鼓励风电发展,需对风电 场弃风进行补偿,从而赋予风电调度的优先权。风电欠调度补偿成本Fwidls为:
[0102] 式中,Cranp为风电欠调度补偿成本系数,单位$/Mff;T为调度周期数,取24。风储 联合可用调度出力Pwd,Λ实际调度出力Pws,,的参考值,后者不能超过前者,故风电欠调度 补偿成本是非负的。
[0103] 大规模风电并网后,由于其预测出力存在误差,为确保电网的可靠供电,需增加电 力系统的旋转备用,承担备用任务的火电机组运行经济性下降,需对备用量予以补偿。备用 容量补偿成本为:
[0105] 式中,L为备用补偿成本系数,单位$/Mff ;Ν为常规火电机组数;P Umax为第i台 火电机组最大出力。
[0106] 由于蓄电池充放电的效率不同,在蓄电池充电过程中,会产生能量的损失,该部分 损失是蓄电池储能给电力系统营运带来的额外损失,故需要考虑其成本。蓄电池运行能量 损失成本可表示为:
[0108] 式中,(J)lciss为蓄电池能量损失补偿成本系数,单位$/Mff A t时段蓄电池 的充电功率。
[0109] 约束条件包括如下几种:
[0110] 1)功率平衡约束:
[0112] 其中,PuiaditS t时段的系统有功负荷值。
[0113] 2)火电机组出力约束:
[0114] Plit-彡 PlitSPlit-
[0115] 其中,P1,厂、Plitmai^别为第i台火电机组最小、最大出力值。
[0116] 3)火电机组爬坡约束:
[0117] Plit-Plitl^RU1T
[0118] Pijt RD J
[0119] 其中:Rl^RDj别为火电机组i向上、向下爬坡速率T1, tl为火电机组i在t-Ι时 刻的功率。
[0120] 4)风电机组出力约束:
[0122] 其中:为风电机组出力最大值。
[0123] 5)蓄电池容量约束:
[0124] Pstonin^ P sto(t) ^Pstonax
[0125] 6)蓄电池充放电速度约束:
[0126] vd* Δ t ^ Psto (t) -Psto (t-1) ^ vc* Δ t
[0127] 7)输电线路潮流约束:
[0128] KTniax
[0129] 其中:Ts, t为第s条线路的输送功率;T _为线路输送功率最大值。
[0130] 8)旋转备用约束可表示为:
[0133] 其中:Pxzb为未纳入风电时系统所需的旋转备用,取电力系统负荷的5%~10% ; P_,t、P_,t分别为接入风电后针对风电出力突然
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