[发明专利]一种计及风电并网下电网灵活性评估方法

权利要求书

1.一种计及风电并网下电网灵活性评估方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)建立一种基于Canopy聚类和K-medoids聚类的双层聚类场景削减技术，使其能有效地反映风电波动情况；

首先设定距离阈值，对风电波动场景集进行Canopy聚类，确定K个聚类中心，然后再根据所获得的聚类中心对场景集进行K-medoids聚类，得到风电波动典型场景集；再对削减后场景进行误差区间覆盖校验，即：

式中：和分别表示风电机组i在t时刻所有出力场景S_w预测误差的最大和最小值；和分别表示风电出力预测误差理论值的上界和下界；N_T和N_W分别表示预测时间数目和风电机组数目，C_R代表所得场景集对实际风电波动情况的反映程度；

(2)针对(1)中的每个风电场景，构建以经济性作为目标函数的机组组合模型并进行求解；

(3)以(2)中的模型计算结果为基础，构建相应的评估指标并从整体和局部两个角度来对电力系统的灵活性进行评估；

以经济性作为目标函数，包含多种系统运行与调节约束；其中，

(1)经济目标函数：

其中，C_Ⅰ、C_Ⅱ、C_Ⅲ分别表示机组运行成本、弃风和切负荷惩罚、可中断负荷成本；T表示调度期间的时间数；N_G表示系统火电机组数目；P_i^t表示机组i在t时刻的有功出力；f(P_i^t)表示机组i在t时刻的运行费用，f(P_i^t)＝a_i+b_iP_i^t+c_i(P_i^t)²；C_i^U、C_i^D表示机组i在t时刻的启停成本；和分别表示机组i在t时刻的启停标志和运行状态；N_W表示系统风电场数目；表示风电场i在t时刻的单位弃风惩罚和弃风量；N_load表示系统负荷数目；表示负荷i在t时刻的单位切负荷惩罚和切负荷量；和表示合同中容量补偿对用户i的电价折扣和中断负荷容量；表示停电后用户i在t时刻单位削减负荷成本和负荷削减量；N_IL为参与可中断负荷的用户数目；T为调度期间的时间数；表示可中断负荷的调用状态，为0-1变量；

(2)运行优化约束：包括机组启停约束、机组出力和爬坡约束、功率平衡约束、储能约束、弃风和切负荷约束、可中断负荷约束和线路传输约束；

(3)针对模型的混合整数规划问题，调用Gurobi或Cplex等求解器进行求解；

针对运行整体情况，在灵活性充裕时间和灵活性不足时间指标的基础上提出上调灵活性充裕度、下调灵活性充裕度、上调灵活性不足度、下调灵活性不足度、上调灵活性不足率、下调灵活性不足率六个指标，从而量化系统在灵活性上的表现；

针对运行局部情况，提出电网灵活性局部评估指标，其是指在一定时间尺度下为保持电力系统稳定运行各灵活性资源的调整贡献度，具体包括局部上调灵活性充裕度、上调灵活性不足度、局部下调灵活性充裕、局部下调灵活性不足度四个指标。

2.根据权利要求1所述的计及风电并网下电网灵活性评估方法，其特征在于，采用一种Canopy聚类方法，其能够快速获取多个聚类中心，但该聚类方式较为粗糙；

采用一种K-medoids聚类方法，其以中心点作为聚类目标，具有较好的噪声鲁棒性，但却存在初始中心设定困难的问题；

将Canopy聚类和K-medoids聚类进行结合，构建一种双层聚类场景削减技术，使其能有效地反映风电波动情况。