[发明专利]风电高占比电网电量双轨制下计及机组调整公平的三公调度方法

说明书

本发明公开了一种风电高占比电网电量双轨制下计及机组调整公平的三公调度方法，包括以下步骤：S1：建立常规短期发电计划模型，针对常规短期发电计划模型进行缺项分析；S2：对常规模型进行缺项进行改进：为保证风电的消纳并尽可能的促进直接交易合同的执行，在约束条件中引入风电出力约束与可削减合同约束；在目标函数中引入弃风惩罚项与合同削减惩罚；S3：加入浅度调峰公平性约束：采用基尼系数与轮换制两种公平性约束，并设计两种方式下保证浅度调峰公平性的机组调整机制。本发明在已有发电计划模型的基础上增加了对市场部分与大规模风电出力部分的考虑，能够保证系统中各机组参与运行调整浅度调峰部分的相对公平。

技术领域

本发明属于电力市场环境下的发电计划制定领域，涉及一种新环境下考虑调整公平的调度方法，尤其涉及一种风电高占比电网电量双轨制下计及机组调整公平的三公调度方法。

背景技术

短期发电计划相关研究经过数十年的发展已日趋完善，但是原有发电计划制定与执行建立在一个相对简单平稳的系统之上，其电量形式较为单一，只有计划电；可再生能源只有少量参与，负荷预测精准度比较高。这也使得原有问题不明显，不突出。然而近几年随着电力市场的开放与大规模风电的并网，从发电总量上看系统电量包含计划电与市场电两种，形式更加复杂；从系统的运行上看，随机性、波动性、间歇性强的大规模风电使得系统的调度十分困难，甚至威胁了系统的安全。

短期发电计划承接于长期发电计划与中期发电计划，时间尺度上主要包含日前与一周。短期发电计划的合理制定能够使电力系统在短期运行中实现对发电资源的结构性优化，延长机组的寿命，提升系统的经济性与节能性，使系统运行在最佳工作点，并能满足系统调峰和备用需求，在为电力系统经济调度及安全校核提供基础的条件下，为用户提供优质电能。但已有研究已经难以满足现行的系统，并且都没有考虑到系统浅度调峰的公平性，因此，有必要研究适应新系统环境下的短期发电计划。

可再生能源作为中国发展速度最快的电源，尽管风电与光伏装机规模已位居世界第一，装机比例却仍低于大多发达国家。目前弃风、光、水愈发严重，严重影响可再生能源的可持续发展，而一味促进可再生能源的消纳又势必会影响电力交易合同的执行，有碍于电力改革的推进与电力市场的开放。并且如此复杂的系统运行环境使得机组的调整更加频繁，目前只有深度调峰有较为完善补偿制度，这使得浅度调峰公平性问题十分突出亟需解决。完善合理的短期发电计划能够保障可再生能源的消纳，保障系统安全稳定运行并尽可能的促进电力直接交易的执行与保证发电机组浅度调峰的相对公平，为电网调度部门短期发电计划的制定与执行提供参考。

发明内容

根据现有技术存在的问题，本发明对可再生能源的消纳以风电为例，在基本的短期发电计划模型基础上，在约束条件中引入风电出力约束与可削减合同约束以对应风电及市场；在目标函数中引入弃风惩罚项与合同削减惩罚项促进风电的消纳与市场直接交易合同的执行；在此基础上再引入基尼系数约束与轮换制约束以保证浅度调峰公平性。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种风电高占比电网电量双轨制下计及机组调整公平的三公调度方法，包括以下步骤：

第一步，建立常规短期发电计划模型，所述常规模型包括目标函数与约束条件两部分。其中，目标函数为系统发电总煤耗成本最小或系统发电总收益最大；约束条件包括系统的功率平衡约束、旋转备用约束、由原动机确定的发电机组的有功出力约束、机组的爬坡速率约束和最小启停时间约束。

S11：目标函数：所述常规短期发电计划模型目标函数以发电厂在调度周期内的总成本最低为例，用如下公式表示：