[发明专利]一种基于安全域的风电并网系统的机会约束经济调度方法

权利要求书

1.一种基于安全域的风电并网系统的机会约束经济调度方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、以最小化系统的发电成本为目标通过公式(1)建立目标函数的模型；表达式如式所示：

其中，TC为系统的发电成本；T为调度周期时段数；Θ_U为系统中所有机组的集合；C_i(t)为机组i在时段t的发电成本；

步骤2、根据设定的约束条件建立不同约束单元模型，包括风电出力和负荷的不确定性约束模型、AGC机组容量约束模型、AGC机组的爬坡速率约束模型、系统功率平衡约束模型、支路潮流约束模型、暂态稳定约束模型、节点注入功率平衡约束模型、风电出力和负荷的预测误差所产生的不平衡功率约束模型、AGC机组的不平衡功率补偿约束模型、考虑风电出力和负荷预测误差以及AGC控制策略的节点有功注入约束模型；

步骤3、通过安全域方法对步骤2中支路潮流约束模型和暂态稳定约束模型建立机会约束模型；

步骤4、将机会约束模型按照安全域边界的超平面描述方法转换为等效的不等式约束模型；

步骤5、通过步骤1～4建立的模型进行最优解获得经济调度模型；

其中，步骤2中所述不同约束单元模型分别包括：

步骤2.1、分别通过如式(3)和式(4)所示，建立风电出力和负荷的不确定性约束模型：

其中，为风电场i在时段t的实际有功出力；为风电场i在时段t的有功出力预测值；风电场i在时段t的有功出力预测误差；为负荷i在时段t的实际有功负荷；为负荷i在时段t的有功负荷预测值；为负荷i在时段t的有功负荷预测误差；

步骤2.2、分别通过如式(5)和(6)所示，建立AGC机组容量约束模型：

其中，为机组i在时段t的计划有功出力；为机组i的最小有功出力；为机组i的最大有功出力；Θ_UAG为系统中参与AGC调节的所有机组的集合；Δp_i^g(t)为第i个AGC机组所补偿的不平衡功率；

步骤2.3、通过如式(7)所示，建立AGC机组的爬坡速率约束模型：

其中，为机组i的最大爬坡速率；

步骤2.4、通过如式(8)所示，建立系统功率平衡约束模型：

其中，Θ_W为系统中所有风电场的集合；Θ_D为系统中所有负荷的集合；

步骤2.5、通过如式(9)所示，建立支路潮流约束模型：

其中，Θ_N为除平衡机组外的系统所有节点的集合；表示电网在未发生故障情况下，支路l关于节点i有功注入的潮流约束相关的静态安全域边界超平面系数；为第k个预想事故下，支路l关于节点i有功注入的潮流约束相关的静态安全域边界超平面系数；P_i(t)为节点i在时段t时的有功功率注入；Θ_B为系统中所有支路的集合；

步骤2.6、通过如式(10)所示，建立暂态稳定约束模型：

其中，为第k个预想事故下，机组i的有功出力的动态安全域边界超平面系数；为第k个预想事故下，负荷h的有功负荷的动态安全域边界超平面系数；为第k个预想事故下，风电场j的有功出力的动态安全域边界超平面系数；

步骤2.7、通过如式(11)所示，建立节点注入功率平衡约束模型：

其中，j∈i表示机组j，风电场j或负荷j与节点i相连；

步骤2.8、风电出力和负荷的预测误差所产生的不平衡功率约束，如式(12)所示：

其中，Δp^s(t)为时段t内由风电出力和负荷的预测误差所产生的不平衡功率；

步骤2.9、通过如式(13)所示，AGC机组的不平衡功率补偿约束模型：

其中，为第i个AGC机组在时段t内的参与因子，其表达式如式(14)所示：

其中，为在不考虑风电出力和负荷不确定性的情况下，由经济调度计算出的有功出力水平；

步骤2.10、通过如式(15)所示，考虑风电出力和负荷预测误差以及AGC控制策略的节点有功注入约束模型