[发明专利]水光蓄联合发电的调度策略及其优化方法

说明书

水光蓄联合发电的调度策略及其优化方法，涉及多能互补联合发电系统优化调度的技术领域。包含以下步骤：S1、采用以光伏功率区间上下限为输出的双输出神经网络模型来构建光伏功率预测区间；S2、分别根据枯水期、丰水期两种情况下的梯级水电站运行特点构建对应情况下的水光蓄联合发电系统的目标函数，得到对应情况下联合发电系统调度模型；S3、基于步骤S1、步骤S2获得的光伏功率预测区间和对应情况下的目标函数，以光伏功率全消纳为前提制定梯级水电站和抽水蓄能电站的出力调度优化方法。本发明通过联合梯级水电站、抽水蓄能电站、光伏电站运行来促进光伏发电的消纳利用，为电网运行提供参照。

技术领域

本发明涉及多能互补联合发电系统优化调度的技术领域，尤其涉及基于光伏功率区间预测的水光蓄联合发电调度策略及其优化方法。

背景技术

多能互补系统是传统分布式能源应用的拓展，是一体化整合理念在能源系统工程领域的具象化，使得分布式能源的应用由点扩展到面，由局部走向系统。具体而言，多能互补分布式能源系统是指可包容多种能源资源输入，并具有多种产出功能和输运形式的区域能源互联网系统。它不是多种能源的简单叠加，而要在系统高度上按照不同能源品味的高低进行综合互补利用，并统筹安排好各种能量之间的配合关系与转换使用，以取得最合理能源利用效果与效益。因此对于多种能源进行合作调度实现能源利用的最大化是目前比较热门的研究课题。

对于利用光能发电系统来说，光伏电站的输出功率易受周围环境因素影响，具有较大的波动性和随机性，随着我国光伏装机容量的增加，光伏消纳问题日渐突出。对于利用水力发电来说，水电具有启停灵活、出力响应速度快等优势的同时与光伏发电在长期和短期都有很好的互补性。因此，开展水电与光伏发电的联合运行优化技术研究可以减轻大规模光伏并网对于电力系统带来的影响。

1)、当前对于水电与光伏发电的联合运行研究主要集中在具有季及以上调节能力的水电站与光伏电站的联合，而在实际中大部分的水电站为日调节与无调节能力水电站，它们的优点在于分布广、数量大，可以用于满足“无处不在”的光伏电站的互补需求，缺点在于调节能力相对较弱；

2)、当前调度方案的制定主要采用光伏功率的点预测，此类方法只能得到未来某一时刻的给定功率值，无法量化预测的偏差。

发明内容

本发明目的是提供一种水光蓄联合发电的调度策略及其优化方法，通过联合梯级水电站、抽水蓄能电站、光伏电站运行来促进光伏发电的消纳利用，为电网运行提供参照。

本发明提供了一种水光蓄联合发电调度优化方法，包含以下步骤：

S1、采用以光伏功率区间上下限为输出的双输出神经网络模型来构建光伏功率预测区间，利用多目标启发式算法来进行神经网络的训练，得到调度期间光伏输出功率的预测区间；

S2、分别根据枯水期、丰水期两种情况下的梯级水电站运行特点构建对应情况下的水光蓄联合发电系统的目标函数，得到对应情况下联合发电系统调度模型；

步骤S2中的梯级水电站在枯水期时，水光蓄联合发电系统的目标函数为：

min F2＝max(P)-min(P)

其中，T为总调度时段数；m为梯级水电站包含的水电站数；Q_i,t为第i个水电站第t时段的下泄流量；Δt为时段步长；P为调度期内的负荷值减去水光蓄联合发电系统出力值得到的剩余负荷值；F1为枯水期水光蓄联合发电系统的水资源利用目标：梯级水电站的耗水量最少；F2为联合发电系统的调峰目标：剩余负荷的极差最小；

步骤S2中的梯级水电站在丰水期时，水光蓄联合发电系统的目标函数为：

min F1'＝[max(P)-min(P)]+[∑λ_t(P_H,max-P_H,t)]