[发明专利]一种含风电的电网随机调度优化模型与方法

说明书

本发明公开了一种含风电的电网随机调度优化模型与方法。不确定性模型的建立，包括负荷不确定性模型和风电场出力不确定性模型；考虑柔性负荷的含风电的动态随机调度模型的建立：包括可中断负荷和激励负荷模型的建立；火电成本、风电成本、正负旋转备用成本模型的建立；对功率平衡、火电机组、风电机组、柔性负荷、旋转备用进行约束，用机会约束规划处理系统的风险备用；采用实数编码的遗传算法对模型进行求解，采用随机模拟来近似表示机会约束成立的概率。本发明在系统要求的范围内，保证可靠性和经济性；实现供需侧良性互动，有效减少仅靠供电侧平衡风电并网引起的波动。

技术领域

本发明涉及电力系统经济调度、可再生能源利用技术领域，具体地说是一种含风电的电网随机调度优化模型与方法。

背景技术

随着全球能源消耗的日益增加，煤、石油这些主要化石燃料的储备量急速下降，同时，燃烧这些化学燃料所带来的空气污染、全球变暖等环境问题也日益凸显。在这一形势下，用可再生能源代替传统化石能源成为大势所趋。其中，风能发电是目前可再生能源发电中技术最为成熟、最具有开发利用前景的发电形式，被各个国家普遍作为首选可再生能源，并且得以迅猛发展。

然而，风力发电具有很强的波动性、间歇性和低调度性。并且，当下风电预测水平远远不能满足要求。随着风电更多的接入电网，电网运行的安全稳定受到极大挑战。

目前的研究成果中，选取固定比例的系统预测负荷和风电预测值作为旋转备用。并没有有效的对系统的不确定性因素进行协调。难以实际反应系统实际运行的风险水平，因而可能使得调度计划偏于保守或冒进。

需求响应具有良好的调峰性，能有效的平缓风电所引起的波动，现有将需求响应融入系统随机调度模型的研究较少。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种含风电的电网随机调度优化模型与方法，以期能在保障电力系统安全运行的前提下，更大限度的利用风能，确定在满足一定风险阈值下的合理备用需求量，然后对常规发电机组制定发电计划。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

一种含风电的电网随机调度优化模型与方法，其特征在于，按如下步骤进行：

步骤1、建立负荷不确定性模型，负荷的概率模型为：

ΔP_L～N(0,σ_L²) (1)

式中：ΔP_L为负荷预测误差；σ_L²为ΔP_L的方差；P_L代表负荷实际值，由负荷预测值与负荷预测误差ΔP_L求和得到；

步骤2、建立风电场出力不确定性模型：

风速预测误差可以考虑为一服从正态分布的随机变量，其均值为0；

Δv＝N(0,σ²_V) (3)

式中，σ²_V为风速随机变量Δv的方差；

如果用来表示风速预测值，那么风速实际值可以表达为：

风电功率与风速之间的关系可以用下述分段函数来表达：

式中，P_w代表单台风电机的出力；v_i为切入风速；v_r为额定风速；v₀为切出风速；P_r为单台风机额定装机容量；