[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

说明书

本发明涉及一种风光水火储联合系统的多时间尺度协调调度方法，该方法将调度时间划分三个尺度，日前24h、日内1h、日内15min，将风光荷看作系统广义负荷，利用三个尺度上风光荷的预测数据计算相应的系统广义负荷；在此基础上，构建考虑静态安全的日前24h火电出力模型，求解火电未来24h调度计划；计及火电出力计划，构建考虑静态安全的日内1h水电出力模型，求解水电未来1h调度计划；计及水火出力计划，构建考虑静态安全的日内15min蓄电池出力模型，求解储能未来15min调度计划。本发明为提高风光并网容量，利用水火储调节能力的协调互补性，以平抑风光出力的随机波动性对电网的冲击，有效跟踪负荷并维持系统功率平衡。

技术领域

本发明涉及电力系统优化调度技术领域，具体涉及一种风光水火储联合系统的多时间尺度协调调度方法。

背景技术

近几年随着能源短缺、环境污染等问题的日益恶化，人们对清洁型可再生能源的关注度逐渐提高，风力发电、水力发电以及光伏发电等新能源发电产业得到了飞速发展，但大规模间歇性可再生能源并入电网为电网的安全可靠运行带来巨大冲击。为解决风电、光伏发电等可再生能源发电的并网难题，人们提出多能源互补发电系统的概念，多能源互补发电系统通过整合跨区域的多种能源发电形式构成综合能源发电系统，可以充分发挥多能互补、多能协调的优势，在区域能源系统构建、提高系统可靠性等方面均具有巨大的发展潜力。

风电、太阳能发电、水电、火电、储能发电装置等发电方式在时间维度和空间维度上具有较大的差异，但同时具有较强的互补性。比如，风力发电受风速影响夜间大白昼小，光伏发电受日照影响仅能在白天发电，在时间上，风电和光伏发电具有天然的互补特性。在调度方式上充分挖掘不同能源间的发电运行方式的互补协调性，有利于从多方面实现能源的梯级利用和优势互补，提升系统整体效率，具有重要的现实意义和经济价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风光水火储联合系统的多时间尺度协调调度方法，该方法在最大化利用风、光等可再生能源的基础上，确保系统的静态安全运行，构建“多级协调、逐级校正”的多时间尺度协调调度模型，制定不同时间度内不同类型能源的出力计划，有效地实现负荷跟踪，减少系统备用容量，在满足用电需求的前提下，保障电网安全稳定运行，促进可再生能源发展和消纳，具有良好的经济效益、社会效益与环境效益。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种风光水火储联合系统的多时间尺度协调调度方法，该方法包括以下步骤：

(1)将风光水火储联合发电系统的整个调度过程在时间维度上划分为三个时间尺度，日前24h提前调度、日内1h提前调度、日内15min提前调度。

(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。

进一步的，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.目标函数：

其中，