[发明专利]一种考虑实时运行风险的阻塞调度二层规划方法

说明书

本发明公开了一种考虑实时运行风险的阻塞调度二层规划方法。该方法包括如下步骤：以阻塞调度的综合费用最小为目标建立上层模型的目标函数，利用上层模型的约束条件进行约束，以运行风险费用最小为目标建立下层模型的目标函数，利用下层模型的约束条件进行约束；进而得到阻塞调度二层规划模型；使用KKT最优性条件与线性化方法将阻塞调度二层规划模型转换为混合整数线性规划模型，并运用CPLEX求解，生成阻塞调度的最优方案。本发明能够量化不确定性风电出力给系统带来的运行风险，实现阻塞调度的功率调整与旋转备用容量的联合优化，能够降低系统旋转备用容量不可用的情况，进一步优化资源配置。

技术领域

本发明属于电力市场下的电力系统优化调度领域，更具体地，涉及一种考虑实时运行风险的阻塞调度二层规划方法。

背景技术

发展风电已成为许多国家推进能源转型的核心内容和应对气候变化的重要途径。在2012年至2016年间，风电并网容量由6142万千瓦增长到14864万千瓦，此外根据我国《电力发展“十三五”规划》，从2016年至2020年，我国风电将继续保持高速发展的态势。然而，风电出力具有随机性与波动性，《可再生能源发电全额保障性收购管理办法》的实施使风电几乎不具备可调度性，这些特征将使含大规模风电的电力系统出现输电阻塞的概率增大。随着我国电力交易市场化改革进程的进一步推进，需要结合市场化手段，提出一种计及风电出力不确定性的阻塞调度方法。

为缓解输电阻塞，电力市场中的供需双方可通过竞标方式提供上、下调功率，以阻塞调度实现阻塞管理。然而，传统阻塞调度方法通常为确定性阻塞调度方法，对风电不确定性考虑不足，同时也没有建立明确的指标来量化风电出力不确定性给系统带来的实时运行风险。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种考虑实时运行风险的阻塞调度二层规划方法，由此解决传统阻塞调度方法对风电不确定性考虑不足，同时也没有建立明确的指标来量化风电出力不确定性给系统带来的实时运行风险的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种考虑实时运行风险的阻塞调度二层规划方法，包括以下步骤：

S1、以阻塞调度的综合费用最小为目标建立上层模型的目标函数，利用上层模型的约束条件对上层模型的目标函数进行约束，以运行风险费用最小为目标建立下层模型的目标函数，利用下层模型的约束条件对下层模型的目标函数进行约束；

S2、根据上层模型的目标函数、上层模型的约束条件、下层模型的目标函数和下层模型的约束条件，得到大规模风电接入下考虑实时运行风险的阻塞调度二层规划模型；

S3、使用KKT最优性条件与线性化方法将阻塞调度二层规划模型转换为混合整数线性规划模型，并运用CPLEX求解，生成阻塞调度的最优方案。

进一步的，步骤S2的具体实现方法为：

根据上层模型的目标函数和上层模型的约束条件，得到阻塞调度功率调整量与旋转备用量的优化决策结果，将优化决策结果传递至下层模型，基于下层模型的目标函数和下层模型的约束条件，下层模型在优化决策结果上对各个运行场景进行实时运行模拟得到实时运行风险费用，并将实时运行风险费用反馈至上层模型，得到大规模风电接入下考虑实时运行风险的阻塞调度二层规划模型。

进一步的，上层模型的约束条件包括：功率平衡约束、发电侧相关约束、负荷侧相关约束和输电线路传输功率约束。

进一步的，下层模型的约束条件包括：功率平衡约束、功率调整量约束、弃风约束、切负荷约束和输电线路传输功率约束。

进一步的，上层模型的目标函数为：