[发明专利]一种风光水火储联合系统的多时间尺度协调调度方法

权利要求书

1.一种风光水火储联合系统的多时间尺度协调调度方法，其特征在于，将风光水火储联合系统的整个调度过程在时间维度上划分为日前24h、日内1h、日内15min三个尺度，根据火电、水电以及储能发电装置三者调节速度、调节容量、调节能力的差异性，利用系统用电负荷、风电、光电的预测误差随时间尺度的减小而逐渐精确的特性，在不同时间尺度对水、火、储三种发电类型制定调度计划，首先在日前24h时间尺度内针对火电机组制定调度方案，建立考虑静态安全约束的火电机组的日前24h调度模型，并对其进行求解，得到火电机组未来24h的出力方案；然后基于火电机组未来1h内的计划出力，在日内1h时间尺度内针对以抽水蓄能机组为代表的水电机组制定调度方案，建立考虑静态安全约束的水电机组的日内1h调度模型，并对其进行求解，得到水电机组未来1h的出力方案；最后基于火电机组和水电机组在未来15min内的计划出力，在日内15min时间尺度内针对以蓄电池为代表的储能发电设备制定调度方案，建立考虑静态安全约束的储能发电设备的日内15min调度模型，并对其进行求解，继而形成风光水火储联合系统多时间尺度协调调度方案。

2.根据权利要求1所述的一种风光水火储联合系统的多时间尺度协调调度方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(1)将风光水火储联合系统的整个调度过程在时间维度上划分为三个时间尺度，即日前24h提前调度、日内1h提前调度、日内15min提前调度，并将风电、光伏发电和系统用电负荷看作一个整体，作为系统的广义负荷；(2)基于风电、光伏发电、系统用电负荷的日前24h预测数据，构建考虑静态安全约束的火电机组日前24h调度出力模型；(3)在计及步骤(2)中火电机组日前24h计划发电量的基础上，根据风电、光伏发电、系统用电负荷的日内1h预测数据，构建考虑静态安全约束的水电机组日内1h调度出力模型；(4)在计及步骤(2)(3)中火电机组日前24h计划发电量和水电机组日内1h计划发电量的基础上，根据风电、光伏发电、系统用电负荷的日内15min预测数据，构建考虑静态安全约束的储能发电装置的日内15min调度出力模型；(5)将步骤(2)(3)(4)分别构成的三个时间尺度上的不同能源的出力调度模型进行整合，形成风光水火储联合系统的多时间尺度协调调度模型。

3.根据权利要求2所述的一种风光水火储联合系统的多时间尺度协调调度方法，其特征在于：步骤(2)所述的“构建考虑静态安全约束的火电机组日前24h调度出力模型”的具体内容为：a.根据风电、光伏发电和系统用电负荷的日前24h级功率预测数据，计算系统日前24h的广义负荷预测值，并作为火电机组的日前出力负荷；b.以火电机组发电运行的经济效益最优为原则建立目标函数；c.以火电机组的爬坡速率约束、最小启停时间约束、机组最大最小出力约束、系统功率平衡约束、备用容量约束作为约束条件；d.由于大规模间歇性风电、光伏发电的并网导致系统潮流方式发生改变，而这种变化是在系统规划阶段不曾考虑的，对系统正常运行时的静态安全造成威胁；因此，在约束条件中计及系统的静态安全约束，并主要考虑基于系统直流网络模型的直流潮流算法下的各线路传输功率的限制约束。

4.根据权利要求2所述的一种风光水火储联合系统的多时间尺度协调调度方法，其特征在于：步骤(3)所述的“构建考虑静态安全约束的水电机组日内1h调度出力模型”的具体内容为：a.在计及日前火电机组出力计划的基础上，根据风电、光伏发电和系统用电负荷的日前1h级功率预测数据，计算系统未来1h的广义负荷预测值，并将二者的计算差值作为水电机组下一小时的出力负荷，为最大化利用水电机组的调峰性能，本发明主要考虑以抽水蓄能电站为代表的水力发电；b.以水电机组抽发工况启动成本最低为原则建立目标函数；c.以抽蓄机组抽水工况约束、发电工况约束、水库能量平衡约束、水电站内机组最大启停次数约束、抽发工况互斥约束、上库容安全约束、上库容经济约束、系统功率平衡约束、备用容量约束作为约束条件；d.考虑系统运行状态需维持在正常范围内，在约束条件中计及基于系统直流网络模型的直流潮流算法下的各线路传输功率的限制约束。

5.根据权利要求2所述的一种风光水火储联合系统的多时间尺度协调调度方法，其特征在于：步骤(4)所述的“构建考虑静态安全约束的储能发电装置的日内15min调度出力模型”的具体内容：a.在计及日前火电机组出力计划以及日内1h水电机组出力计划的基础上，根据风电、光伏发电和系统用电负荷的日内15min级功率预测数据，计算系统未来15min的广义负荷预测值，并将二者的计算差值作为储能发电装置未来15min的出力负荷；b.以蓄电池的损耗成本最低为原则建立目标函数；c.考虑蓄电池的充放电功率约束、蓄电池的电量约束、蓄电池电量平衡约束、系统功率平衡约束、备用容量约束作为约束条件；d.考虑间歇性风电、光电并网对系统稳定运行带来的影响，在约束条件中计及系统的静态安全约束，主要考虑基于系统交流网络模型的最优潮流算法下的各线路传输功率的限值约束和各节点电压的幅值约束。