[发明专利]一种区域小水电、风电日内联合优化调度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统调度运行领域，特别涉及一种区域小水电、风电日内联合优化调度的方法，属于技术领域。

背景技术

区域小水电和风电一般接在用户侧，不仅可以有效地利用风能、水能资源，而且可以就地补偿负载的有功功率和无功功率，减少对电网的有功功率和无功功率需求，进而降低配电网网损，是可再生能源今后发展的重点。风电具有波动性、随机性，会对电力系统稳定造成成冲击，分散式风电的接入对电网的冲击虽然比大型风电场小，但仍不可忽视；小水电容量较小，克服河流水量的季节性变化的能力小，在降水季节性变化大的地区，小水电的出力波动性大。

区域小水电、风电出力虽然都具有波动性，但它们具有技术上的互补性：风电虽然短期波动大，但是季节性变化不大，可以在枯水季节为水电提供电量支持；小水电具有一定的容量，可以平抑短期来水量不匀的波动，从而使水电具有良好的容量特性，可以平抑短期的风电波动。目前一种解决分散式风电出力短期波动的办法是区域小水电、风电联合运行，利用水电的容量特性，平抑风电的日内波动。

区域小水电、风电日内联合优化调度的基础在于高精度的风电出力预测。目前关于风电功率预测的研究虽然比较多，但在精度上一直没有明显的进展，这给电网的调度、控制带来了极大的不确定性。为了在现有风电出力预测水平下，充分利用区域小水电、风电的出力特性，从而达到减小弃风、平抑风电波动的目的，需要一种考虑风电功率预测精度的切实可行的区域小水电、风电日内联合优化调度的方法，为区域电网调度侧提供辅助决策依据。

发明内容

本发明为电网公司运行调度提供了一种区域小水电、风电日内联合优化运行的辅助决策方法。该方法以机会约束和动态规划算法为核心，充分考虑了区域小水电技术特性、运行特性、风电功率预测精度等因素，利用风电、水电日内联合优化运行算法提出风电、水电的优化运行方案，以达到减小弃风、平抑风电波动的目的。

本发明的上述目的是通过以下步骤来实现的：一种区域小水电、风电日内联合优化调度方法，该方法包括以下步骤：

(1)读取数据，从电网数据库中获取系统参数，历史数据，预测数据；

(2)建立模型，建立区域小水电、风电日内联合优化调度的机会约束模型，所述的机会约束模型包括目标函数以及约束条件，其中所述的约束条件包括风电出力约束、水电机组一天的发电量约束以及水电机组一天的启停机次数约束；

(3)转化模型，采用统计分析方法，将步骤(1)中获得的历史数据进行统计分析，得到风电预测出力的置信区间，取置信区间下限作为风电出力，将步骤(2)中建立的机会约束模型转化为确定性模型；

(4)求解，根据步骤(1)中获得的系统参数和预测数据，将步骤(3)中得到的确定性模型，采用动态规划法进行求解，求解结果包括：水电机组的启停机时间、风电机组在不同时段的有功功率、各阶段的阶段指标值以及目标函数值。

本发明优选的是：所述的步骤(1)中：所述的系统参数包括网络连接关系，各节点、变压器和输电线路的相关参数；所述的历史数据包括历史风电、负荷预测数据，风电实际出力数据，实际负荷功率数据；所述的预测数据包括风电预测数据、负荷预测数据以及水电出力预测数据；

所述步骤(2)中的区域小水电、风电日内联合优化调度机会约束模型以日为时间周期，以半小时为时间尺度，将一天划分为48个时间段。

本发明优选的是：所述步骤(2)中：区域小水电、风电日内联合优化调度机会约束模型的目标函数由公式[1]获得：

其中C_Hjt为第j台水电机组启停状态标志，1为发电状态，0为停机状态；P_Hjt为水电机组j在t时段的出力；P_wit为风电机组i在t时段的出力；P_ft为t时间段负荷平均值；P_Hj为第j台水电机组一天的规定发电量；T为调度期时间段，此处取n＝48；为联合系统一天出力的平均值。

本发明优选的是：区域小水电机组的出力取其额定功率；所述步骤(2)中所述风电出力约束由公式[2]获得：

其中为风电出力与风电预测出力的最大偏差值；β为风电出力与风电预测出力偏差应满足的置信区间；所述风电出力与风电预测出力偏差应满足的置信区间β取值为90％；

本发明优选的是：所述步骤(2)中的发电量约束由公式[3]获得：

其中μ为第j台水电机组一天的发电量可波动范围系数；所述水电机组一天的发电量可波动范围系数μ取值为1.1。