[发明专利]一种考虑风电预测误差的机组有功实时调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网的运行控制领域，特别是风电新能源电网的调度方法。

背景技术

近年来，随着国内电源结构的调整力度不断加大，新能源发电技术迅速发展，接入电网的容量增大。然而，风力发电固有的随机性和波动性，使其在大规模接入系统时，会对电网运行造成严重影响甚至危及电网安全。

电力系统经济调度问题以经济型最优为目标，满足系统功率平衡和运行约束条件的优化问题。近年来，依据“多级协调、逐级细化”的思路，将控制分为四个阶段：日前调度、滚动调度、实时调度和AGC(自动发电控制)。实时调度以15min为周期，取系统中性能良好、爬坡速率较快的机组为缓冲机组，依据提前15min的预测信息调整缓冲机组的出力并提前15min下发给对应机组，平抑有功的不平衡量，以改善运行的经济性。由于在滚动调度之后，实时调度所需修正的机组出力的量相对较小。实时调度是在滚动调度基础上的进一步校核和修正，本质上是对缓冲机组出力的动态优化问题。由于现有的风电预测精度较低，当大规模风电并网时，风电波动造成的功率缺额将会给电网的安全运行带来威胁。然而，现有研究实时调度研究大多仅考虑到负荷预测的偏差，忽略了风电预测误差。负荷预测虽然也存在误差，但是相较于风电预测，其变化趋势认为是可以被精确预测的。事实上，风电预测的实测值与预测值之间存在较大差异，势必影响实时调度结果和系统安全。所以，实时调度中必须考虑到风电预测误差的影响。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种考虑风电预测误差的机组有功实时调度方法，用于解决现有的电力系统经济调度中实时调度时风电预测误差较大的技术问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种考虑风电预测误差的机组有功实时调度方法，包括顺序执行的以下步骤：

步骤一、读取待调度电力系统的网络数据和机组参数，以及最新滚动调度后电力系统中的机组出力；

步骤二、设定缓冲机组有功最优分配模型目标函数为

(1)式中：

v表示机组包括缓冲机组和风电机组，N_rt是缓冲机组的集合，N_wind是风电机组的集合，是缓冲机组发电出力单位调整成本，是缓冲机组在t时刻初的出力调整量(在t-1时刻计算并下发)，是风电机组在t时刻初的弃风量，κ_v为弃风权重因子；

步骤三、获取下一周期的风电预测出力及总负荷预测信息，并设置阈值P_wind；利用下一周期的风电预测出力减去当前周期的风电出力获得风电总出力预测增量，判断风电总出力预测增量是否大于P_wind；若大于等于P_wind，则下一周期电力系统选择弃风；若小于P_wind，则下一周期电力系统选择全部接纳风电出力，即

步骤四、设定和为决策变量，组成待求染色体；

步骤五、随机产生初代染色体，基于拉丁超立方采样获取风电预测误差样品，通过概率潮流方法得到电力系统有功潮流概率分布。上述过程具体为：依据拉丁超立方随机采样方法对每台风机的风电预测误差随机变量进行采样后得到采样矩阵；将采样矩阵中的每一列风电预测误差向量视为负的负荷计入相应节点后，进行直流潮流计算，通过数学统计得到线路有功潮流的概率分布。接着，验证是否满足缓冲机组整体出力约束、线路潮流约束、缓冲机组出力调整上下限约束以及备用容量约束共4个约束条件，分别用下列4个式子表示；

（2）式中：是风电机组预测出力的增量，△P_load为总负荷预测的增量，总负荷预测增量为下一周期总负荷预测信息减去当前周期总负荷；

(3)式为机会约束，其中：为风电机组的风电预测误差量，P_Tk为t时刻实时调度风电预测误差后的线路断面k的有功功率概率分布，为线路断面k的有功功率传输上限，P_Tk为线路断面k的有功功率传输下限，Pr{·}表示概率，为给定的潮流约束置信水平，且该式需对电网中任一断面k都成立；