[发明专利]一种柔性负荷的多目标日前经济调度模型建立与求解方法

说明书

本发明公开一种柔性负荷的多目标日前经济调度模型建立与求解方法。首先建立风电出力不确定性模型和负荷不确定性模型，在同时考虑系统经济成本与碳排放量的情况下，对系统内火电机组与柔性负荷分别建模，采用机会约束规划处理系统的旋转备用约束，通过改进的CMOPSO算法求解模型，利用模糊隶属度函数从Pareto解集中找到最优折中解，即均衡两个目标函数的解。本发明可在日前做出第二天的机组出力计划并以一定的置信度满足风电与负荷的波动，保证系统运行的可靠性；需求侧柔性负荷参与系统调度，可以与发电侧进行协调配合，达到削峰填谷，缓解高峰期用电压力的作用；改进的算法可以增加对目标空间的搜索范围，提高算法的收敛性与多样性。

技术领域

本发明涉及单个区域日前电力系统经济调度领域，具体来说是在考虑源荷双侧不确定性情况下的一种柔性负荷的多目标日前经济调度模型建立与求解方法。

背景技术

随着经济的发展、社会的进步，大量的煤炭、石油等化石燃料被使用，全球不可再生能源的消耗量逐年增加，与此同时，煤炭、石油等化石燃料的大量燃烧使得碳排放量大大增加，人类所面临的环境问题日益严峻。因此，低碳减排的理念被提出来并且得到人们的赞同与重视。近年来，一方面随着可再生能源的发电技术逐渐成熟，已经被纳入到电力系统调度中。可再生能源主要包括风能、太阳能、水能等。其中，风能的发电技术最为成熟并已经得到了广泛的应用。另一方面，碳排放量也被作为电力系统调度时会考虑的主要因素。同时，需求侧的部分负荷也可以参与到电力系统的经济调度中，这些负荷被称为柔性负荷。柔性负荷的参与，使得电力系统的调度更加灵活、经济、合理化。

由于风力发电具有很强的波动性、间歇性与反调峰特性，因此在日前做第二天的计划时要考虑到风电的波动对计划的影响。现有的关于风电参与系统的处理方式大多都是在日前做计划时直接给定风电波动需要预留的旋转备用率，但这一方式过于死板，无法根据电网实际情况灵活调度。

需求侧的负荷也具有波动性。同时需求侧负荷又可以分为非柔性负荷与柔性负荷两部分，需求侧柔性负荷的调度作为缓解电力供需矛盾的重要手段之一，近年来逐渐被纳入电力系统经济调度问题中。但是现有的大部分文献对柔性负荷的分类及建模处理方式过于简单。

随着节能减排理念的推广，在电力系统调度中需要同时考虑经济成本与碳排放量两个目标。以往处理多目标问题的方式时采用加权法处理，将两个目标按权重系数加权处理为一个目标，再采用单目标算法解决。但是权重系数的设置一般都是人为根据主观意愿给定，不够客观。近年来，一些学者专家们提出了很多处理多目标问题的智能优化算法，但是在处理复杂的多目标优化问题时还存在不足。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足之处，提出来一种柔性负荷的多目标日前经济调度模型建立与求解方法，以期采用改进的基于竞争机制的多目标粒子群算法求解在考虑源荷双侧不确定性情况下通过源荷互动制定的合理日前计划。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

一种柔性负荷的多目标日前经济调度模型建立与求解方法，以单个区域为研究对象，所述模型中发电侧主要由常规火电机组和风电机组组成，负荷侧包括刚性负荷和柔性负荷，其中柔性负荷主要分为三类：可削减负荷、可平移负荷和可转移负荷；其特征是，所述多目标日前经济调度模型的建立及求解方法是按如下步骤进行：

步骤1：建立源荷双侧不确定性模型

步骤1.1、建立源侧风电功率的不确定性模型

风电功率预测误差服从均值为0的正态分布：

其中，风电功率预测误差的标准差与风电功率预测值之间的函数关系为：

σ_W,t＝k_W1P_WZ,t+k_W2 (2)