据解集为T= [0,22]，即T= [0:00, 5:30]〇
[0055] 步骤3 :定义新的系统备用分类，按规划尺度与运行尺度将系统备用定义为时段 备用（TPR)与实时备用（RTR);
[0056] 步骤4 :建立时段备用（TPR)的经济调度模型，表示如下：
[0059] 本发明中时段备用（TPR)经济调度模型的求解步骤如下：
[0057]
[0058]
[0060]步骤4· 1:求取优化前2月份区域电源最低极限出力P°e_(t) = 2000万千瓦。[0061]步骤4. 2:将步骤4. 1所求取的P°s_(t)带入时段备用（TPR)的经济调度模型中 的Dn。约束等式，可求接出DnQ= -100MW。
[0062] 步骤4. 3:依据步骤4. 2所求解的队。，结合新定义备用间的组合调度比k与间歇式 风电出力预测出力Pw(t)，带入时段备用（TPR)的经济调度模型中的队约束等式，求出Dn = 297MW。
[0063] 步骤4. 4:定价各调用电源的发电成本P(pv(t))与备用配置成本/>(也），设定 火电、核电、水电调峰备用成本比为2:1: 发电成本比为3:2:1。将决策向量λτ =
[入uλ2，…，λν]在时段备用（TPR)的经济调度模型中寻优迭代，得出满足经济成本目标 函数的调度决策向量λτ= [0, 0. 794, 0]。
[0064] 步骤5:建立实时备用（RTR)的经济调度模型，表示如下：
[0065]
[0066] 其中，芒(0为间歇式风电电源的实时自备用量、Α为消纳需求时段T= [tn,tn+1]内 实时自备用的累积量。
[0067] 本发明中实时备用（RTR)经济调度模型的求解步骤如下：
[0068] 步骤5. 1:以步骤4. 3中所计算得出的队为实时备用的参照基准，已知Pjtj，当
彡队时，求解出实时备用量 进而求解出A= 1733. 15Mffh〇
[0069] 步骤6:联合步骤4与步骤5中的新定义备用模型，建立时段备用（TPR)与实时备 用（RTR)间的组合经济调度模型，表示如下：
[0070]
[0071]
[0072] 本发明中组合经济调度模型的求解步骤如下：
[0073] 步骤6. 1 :时段备用（TPR)调度成本P2(k)与实时备用（RTR)调度成本PJk) 满足零和对偶特性，设定其对偶函数为：时段备用（TPR)调度成本P2(k) =bke，时备用 (RTR)调度成本P^k) =akc。
[0074] 步骤6. 2:对步骤6中组合经济调度模型的目标函数展开求导运算，达到极限值时 其导数值为0。 *1；吖
h- i：j
[0075] 步骤6. 3:依据组合调度比定义
当c= 1时，得出最优组合调 度比k* = 0· 7937。
[0076] 步骤6. 4:将步骤6. 3所得出的最优组合调度比P带入步骤4与步骤5， 相继求解出时段备用？：(?、实时备用30，最终得出组合调度模型的最优解集R= [397MW，Pw (t) -297 (MW)]，teT= [0, 22]。
[0077] 步骤7 :依据步骤6. 4所求出的组合调度最优解集R，安排时段备用（TPR)与实时 备用（RTR)的优化配置，电网备用总调度成本为550万元，相比未采用本发明时的调度成本 4130万元，实现电网满足消纳间歇式电源出力的同时经济成本节约3580万。
[0078]结论：
[0079] 本发明所述的提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，面向间歇能 源的出力不确定性，为满足电力系统能量实时平衡的自然约束，调度方法的合理性直接决 定间歇式电源的消纳性，采用具有创新思路的系统充裕备用量的调度方法能够有效提升系 统运行的经济性、安全性、稳定性。
【主权项】
1. 一种提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，其特征在于：该方法步 骤如下： 步骤1 :基础数据收集、预测与整理；包括：日负荷预测曲线、间歇式风出力预测曲线、 区域电源的装机容量、区域电源技术最小出力统计； 步骤2 :针对间歇式能源消纳需求的时间区间，定义消纳需求时段判据并建立该判据 的求解模型； 步骤3 :定义新的系统备用分类，按规划尺度与运行尺度将系统备用定义为时段备用 (TPR)与实时备用（RTR); 步骤4 :建立时段备用（TPR)的经济调度模型； 所述时段备用（TPR)经济调度模型的求解步骤如下： 步骤4. 1 :求取优化前电源最低极限出力PUt); 步骤4. 2 :将步骤4. 1所求取的P°e_(t)带入时段备用（TPR)的经济调度模型中的Dn。 约束等式，求解出Dn。； 步骤4. 3 :依据步骤4. 2所求解的Dn。，结合新定义备用间的组合调度比k与间歇式风电 出力预测出力Pw(t)，带入时段备用（TPR)的经济调度模型中的队约束等式，求解出Dn; 步骤4. 4:定价各调用电源的发电成本P (pv(t))与备用配置成本P (Ev)，将决策向量 λτ=[入i，入2，…，入J在时段备用（TPR)的经济调度模型中寻优迭代，得出满足经济成本 目标函数的调度决策向量λτ; 步骤5 :建立实时备用（RTR)的经济调度模型； 所述实时备用（RTR)经济调度模型的求解步骤如下： 步骤5. 1 :以步骤4. 3中所计算得出的Dn为实时备用的参照基准， 已知PJD，当Pjtj彡Dn时，求解出实时备用量仏,,），进而求解出At为采样点间隔； 步骤6:联合步骤4与步骤5中的新定义备用模型，建立时段备用（TPR)与实时备用 (RTR)间的组合经济调度模型； 所述组合经济调度模型的求解步骤如下： 步骤6. 1 :时段备用（TPR)调度成本P2(k)与实时备用（RTR)调度成本P Jk)满足零 和对偶特性，设定其对偶函数； 步骤6. 2 :对步骤6中组合经济调度模型的目标函数展开求导运算，达到极限值时其导 数值为〇步骤6. 3 :依据组合调度比定义，得出最优组合调度比k*及其求解方程； 步骤6. 4 :将步骤6. 3所得出的最优组合调度比P带入步骤4与步骤5， 相继求解出时段备用Γ(Τ)、实时备用以0,最终得出组合调度模型的最优解集步骤7:依据步骤6. 4所求出的组合调度最优解集R，安排时段备用（TPR)与实时备用 (RTR)的优化配置，实现电网已最经济的运行方式消纳间歇式电源出力。2. 根据权利要求1所述的提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，其特 征在于：步骤2所述的消纳需求时段判据与求解模型，表示如下： 消纳需求时段判据，当L' (tx) = 0时，时段判据 解为 Tn= [t d t2,…，tn+1]; 其中：pjt)为负荷曲线值、ρ\_α)为优化前电源最低极限出力曲线值、 P°s_(t)+Pw(t)为含间歇式风电电源的系统电源最低极限出力曲线值、L(tx)为曲线I\(t) 与曲线Plm (t)+PW⑴相交的面积函数，通过其导数值变化来判断消纳需求时段，τη为消纳 需求时段的解集。3. 根据权利要求1所述的提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，其特 征在于：步骤4所述的时段备用（TPR)的经济调度模型，表示如下：其中：Dn为第η时段的消纳裕度，Dn。为优化前第η时段的消纳裕度，Τ为消纳需求时 段，k为新定义备用间的组合调度比，P^Jt)为时段备用作用后系统电源最低极限出力， I(T)为待求的时段备用量值，V代表提供备用的多元电源种类，为 ν种时段备用所对应的决策向量，为时段备用的极限值向量， 为系统由时段备用调节后经济成本目标函数，P (pv(t))代表第ν类电源的发电成本函数， P (Ev)代表第v类电源备用极限的配置成本。4. 根据权利要求1所述的提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，其特 征在于：步骤5所述的实时备用（RTR)的经济调度模型，表示如下：其中，丑0为间歇式风电电源的实时自备用量、Α为消纳需求时段 1内实时 自备用的累积量。5. 根据权利要求1所述的提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，其特 征在于：步骤6所述的时段备用（TPR)与实时备用（RTR)间的组合经济调度模型，表示如 下：其中：k为时段备用（TPR)与实时备用（RTR)间的组合调度比，(印),￡_(〇)为消纳需 求时段的备用组合调度成本、Pi (k)代表实时备用（RTR)的调度成本、P2(k)为时段备用 (TPR)的调度成本。6.根据权利要求1所述的提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，其特 征在于：步骤6. 3所述的组合调度比定义与其求解方程，表示如下： 组合调度比定义|最优组合调度比k*的求解方程
【专利摘要】本发明公开了一种提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，针对间歇式发电的随机出力对系统调峰平衡的影响，建立备用组合经济调度模型，指导系统充分接纳间歇式能源发电电量。首先在初始系统的调峰模式下建立消纳需求时段判据，将能量备用按规划与运行角度进行划分，在目标时段内定义了时段备用（TPR）与实时备用（RTR），并相继提出对应的经济调度模型与求解方法。在此基础上，定义两类备用的组合调度比，构建组合经济调度模型及其求解方法，得出经济消纳间歇式发电所需调度的能量备用配置解集，实现含间歇式能源发电的系统调峰平衡。通过本发明的实施，不仅能够满足了间歇式能源发电并网运行的充裕性，同时能够实现经济调度。
【IPC分类】H02J3/46
【公开号】CN105281374
【申请号】CN201510779402
【发明人】李家珏, 王刚, 孙峰, 张涛, 张强, 王超, 禹加, 戈阳阳, 李胜辉
【申请人】国家电网公司, 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月13日