[发明专利]含大规模可再生能源的配电公司多时间尺度优化调度方法

说明书

技术领域

本发明属于配电网运行优化控制领域，涉及含大规模可再生能源的配电公司多时间尺度优化调度方法。

背景技术

随着化石能源的渐渐稀少和其使用对环境带来的不利影响，对环境友好的可再生能源(如光伏、风电)的使用和发展成为了世界各国关注的焦点。目前，可再生能源在电力系统中的渗透率逐步提高。但由于可再生能源出力具有较大的随机性与波动性，其接入势必对电网的运行带来一些影响。

在输电和配电相分离的电力市场环境下，配电公司从电力市场中批发购电并为用户提供供电服务。在竞争环境下，配电公司已成为自主经营的独立经济实体，可以通过接入可再生能源、可控分布式电源、负荷管理来优化自身运行，降低公司运行成本。

分布式电源(如柴油机、燃气轮机等)在配电网中渗透率的提高且与配电网并网运行对传统配电网不论在运行模式、管理模式还是控制模式上都将产生巨大影响。可控分布式电源的接入增强了电网运行的可靠性与经济性，可以提高可再生能源的接入容量。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供含大规模可再生能源的配电公司多时间尺度优化调度方法，能够实现电力市场环境下电力公司对可控分布式电源和可中断负荷的优化调度，减少大规模可再生能源接入对配电网带来的不利影响，有效节约配电网的运行成本，提高系统运行的安全可靠性。

技术方案：本发明的含大规模可再生能源的配电公司多时间尺度调度方法，包括以下步骤：

步骤1：日前市场优化调度：以日前电力公司运行成本最小为优化目标，根据日前调度运行约束条件、第二天每小时可再生能源、负荷需求和实时电价的预测进行优化调度，确定以下三个优化量：日前市场购电量、日前分布式电源出力、日前可中断负荷量；

步骤2：日内滚动调度：在日前市场优化调度的基础上，以日内电力公司运行成本最小为优化目标，根据滚动调度运行约束条件、日内可再生能源、负荷、实时电价短期预测对日内当前时刻以后的时段进行滚动优化调度，对日前调度阶段确定的优化量进行修正，得到三个优化量：滚动市场购电量、滚动分布式电源出力、滚动可中断负荷量；

步骤3：实时市场优化：在日内滚动调度的基础上，以下一时刻的电力公司实时运行成本最小为优化目标，根据实时优化运行约束条件、可再生能源、负荷、实时电价超短期预测进行实时优化，对滚动调度阶段确定的优化量进行修正，得到三个优化量：实时市场购电量、实时分布式电源出力、实时可中断负荷量。

三个步骤之间是递进关系，即配电公司首先在日前电力市场进行日前市场优化调度，得到日前优化调度量，然后在日内运行时，滚动修正日前确定的优化调度量偏差，最后在实时电力市场进行实时市场优化，对日内滚动阶段确定的优化量进行进一步的修正，确定实时优化量。各步骤中的优化调度其时间尺度不同，步骤1中的日前市场调度是从日前对次日24小时进行调度，步骤2中的日内滚动调度是从日内当前时刻对该日剩余时段进行调度，步骤3中的实时市场优化是从当前时刻对下一时刻进行调度，时间尺度是逐步缩小的。通过小时间尺度的调度对大时间尺度调度的修正，逐步降低配电公司的运行成本。

进一步的，在发明方法步骤1中，所述日前调度运行约束条件包括日前功率平衡约束、日前系统备用约束、日前分布式电源出力约束、日前分布式电源爬坡约束、日前分布式电源最小启停约束、日前市场购电约束和日前可中断负荷约束。

进一步的，所述日前功率平衡约束为：

式中：NDG为配电网内接入的分布式电源数量；为日前第i台分布式电源在t时刻发出的功率；为日前t时刻的市场购电量；为次日t时刻风电的出力预测值；为次日t时刻光伏的出力预测值；为t时刻可中断负荷的削减量；为次日t时刻配电网内负荷的功率需求值；

所述日前系统备用约束为：

式中：为第i台分布式电源的最大出力；为从电力市场购电的上限值；为t时刻的可中断负荷最大负荷削减量；

所述日前分布式电源出力约束为：

式中：为第i台分布式电源的最小出力；U_i,t为第i台分布式电源在t时刻的启停状态，1表示启动，0表示关停；

所述日前分布式电源爬坡约束为：