[发明专利]考虑新能源出力不确定性的水风光短期联合优化调度方法

说明书

本发明涉及考虑新能源出力不确定性的水风光短期联合优化调度方法，属于多能源互补协调调度技术领域。该方法提出一种以新能源预测出力作为输入条件的未来典型组合出力场景生成方法，利用历史统计信息将新能源单一确定性出力预测转化为多种实际可能出力场景和相应的概率。以此为基础，构建多情景水风光联合调度的随机期望值调峰模型。并利用优化求解软件求解该模型，最终获得水电运行计划。本发明可以有效应对新能源出力不确定性对水电运行计划的影响，有利于提高水电计划的可靠性，为水单主导的高比例可再生能源电力系统的水风光联合优化调度提供了新的技术途径。

技术领域

本发明属于多能源互补协调调度技术领域，特别涉及水电主导高比例可再生能源电力系统的水风光短期联合调度方法。

背景技术

随着资源紧张、气候变化、环境污染等问题日益突出，优先开发和利用水能、风能、太阳能等可再生能源是促进环境保护，减少对化石能源依赖的重要途径，也是国际社会的共识。在国家相关政策的推动下，我国出现了多个水电主导的高比例可再生能源电网，其中以云南、西藏最为典型。由于新能源(风电、光伏)不可调度的特性，电网在制定新能源日前计划时，多采用“预报值即为计划值”的调度模式。该模式高度依赖新能源的预测水平，一旦出现较大预测偏差，就会影响水电计划的可靠性。目前，随着新能源渗透率的逐年提升，电网水电计划的可靠性日益降低，严重时会出现弃电或者限电的情况。因此，如何应对新能源的不确定性和难预测性，制定更加可靠的发电计划对水电主导的高比例可再生能源电网安全、稳定、经济运行具有重要意义。

目前关于高比例可再生能源电力系统联合优化调度的相关研究大概可分为两类：一类是点对点模式，该类联合调度模式，对多类型单个电站之间的联合调度具有借鉴意义，但难以适用于大电网互补协调调度，因为很难为全网内所有新能源电站都找到相应匹配的灵活调节电源。另一类是网对网模式，目前该类调度模式主要针对区域电网新能源消纳和减少碳排放等问题具有指导意义。而对于水电主导的高比例可再生能源电力系统，运营者更加关注在新能源优先消纳条件下，如何应对新能源不确性的影响，提高水电计划可靠性，减小调度风险。可见，当前该领域的诸多研究难以满足水电主导的高比例可再生能源电力系统运营者的诉求。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种考虑新能源出力不确定性的水风光短期联合优化调度方法，可有效应对新能源大规模并网带来的不确定性影响，提高水电计划的可靠性和鲁棒性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

考虑新能源出力不确定性的水风光短期联合优化调度方法，包括如下步骤：

步骤(1)，初始计算条件，包括水电站运行条件和约束、电力和水力调度需求条件、新能源历史实际出力数据及对应的历史预测数据、调度日新能源出力预测数据；

水电站运行条件包括：调度日区间流量、调度日始末控制水位、耗水率、梯级电站之间的水流滞时数据；

水电站运行约束包括：水量平衡约束、库水位约束、末水位约束、发电流量约束、出库流量约束、水电站出力约束、水电站出力爬坡约束；

电力调度需求条件包括：电力系统负荷数据、水电站出力上下限；

水力调度需求条件包括：梯级电站上下游水力联系；

所述的新能源包括：风电、光伏；

步骤(2)，设步骤(1)得到的某种新能源历史实际出力数据有n天，每天出力数据采集次数为k，则得n×k组样本，每组样本记为其中，d为天数，i为次数，d＝1,2,…,n；i＝1,2,…,k，分别为历史第d天第i个观测点的预测出力和实际出力；则调度日单一确定性预测出力序列为

之后，将调度日单一确定性新能源预测出力过程转换为多种组合出力场景和相应的实现概率；