[发明专利]基于大规模风电和可调节负荷的电力系统联合调度方法

说明书

本发明公开了一种基于大规模风电和可调节负荷的电力系统联合随机调度方法包括：首先基于短期风速概率特性，建立基于风电场出力概率特性的风电模型；然后建立基于大规模风电和可调节负荷的联合随机调度模型，所述模型由目标函数和约束条件构成；然后，利用帝国竞争算法对基于大规模风电和可调节负荷的联合随机调度模型进行求解，并将求解结果用于优化调度。本发明所述方法，辅助调度人员从安全性、经济性和可靠性的全局视角进行统筹协调，为电力系统调度人员合理地安排发电计划奠定了良好的基础。

技术领域

本发明属于电力系统的调度领域，具体地，涉及一种基于大规模风电和可调节负荷的电力系统联合随机调度方法。

背景技术

随着大规模风电接入电网，一方面出现就地消纳困难，风能资源无法得到充分利用；另一方面风电外送通道受阻，给电力系统运行调度带来巨大挑战。负荷同风电一样具有不确定性，具有可调节能力的负荷如电动汽车负荷等具有良好的调峰性能使之受到广泛关注。因此，需要建立兼顾灵活性与经济性的基于大规模风电和可调节负荷的电力系统联合随机调度模型。

在风电等新能源容量占电网总容量比例较小时，传统调度把风电看成负值负荷进行处理，然而随着风电的迅速发展，这种调度策略逐渐成为制约风电发展的一个重要因素，此外风电的随机性为电力系统的优化调度和运行带来了一系列问题。因此，基于风电出力概率特性的电力系统随机优化调度方法更符合未来系统的实际需求。同时，具有调节能力的负荷作为一种应对负荷波动的手段，通过控制可调节负荷以适应大规模风电的波动性，以适当减少电网的备用容量，避免造成较大的经济损失。

本发明将可调节负荷纳入电力系统调度体系中，基于风险约束理论，建立了基于大规模风电和可调节负荷的电力系统联合随机调度模型，进而通过帝国竞争算法对模型进行求解。与现有调度方法相比，本发明提出的方法充分体现了可调节负荷的潜在调峰能力，并能够较为准确地反映系统运行的实际风险水平，对实际调度具有指导意义。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少无法实现电力系统的合理调度等缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出了一种基于大规模风电和可调节负荷的电力系统联合随机调度方法，用于解决传统调度方法不计及可调节负荷的调节潜力的问题。具体设计方案为：

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于大规模风电和可调节负荷的电力系统联合随机调度方法，步骤为：

a、建立基于风电场出力概率特性的风电模型；

b、建立基于大规模风电和可调节负荷的联合随机调度模型的目标函数；

c、建立基于大规模风电和可调节负荷的联合随机调度模型的约束条件；

d、利用帝国竞争算法进行模型求解，将结果用于优化调度。

进一步地，所述步骤a，具体包括：

a1、为描述短期风速概率特性，采用正态分布进行模拟，其日分布特性如式(1)所示：

其中，v为风速，σ_v为预测风速误差的标准差，为预测平均风速。

a2、忽略风电场尾流效应和电气损耗，风电场的输出功率可近似看做风电场内所有风机出力之和。风机的功率输出主要取决于风机轮毂高度处的风速，二者之间的数学关系如式(2)所示。

式中，v为风机轮毂高度处的风速，v_in、v_out分别为切入风速和切出风速，v_R为额定风速，P_W为风机的输出功率，P_WR为额定输出功率。