[发明专利]考虑风光出力预测误差和需求响应灵活性的电力系统优化调度方法

说明书

本发明公开了一种考虑风光出力预测误差和需求响应灵活性的电力系统优化调度方法，其特征在于，包括：(1)制定电价；(2)建立风光出力预测误差模型并分析负荷需求响应与电价的敏感性，构建价格型需求响应与常规机组灵活协调调度模型；(3)以系统运行总费用最低建立目标模型对用户需求响应进行再分配；(4)分析激励型负荷需求响应的基本约束条件，并建立以系统最小不平衡功率为目标、时间尺度为分钟级的实时调度模型，最终在满足基本约束条件前提下根据实时调度模型输出实时调度计划。本发明能够有效应对风电、光伏的预测误差，平抑负荷、风电和光伏的波动性，实现了对风电、光伏的高效率消纳以及源荷双端灵活性资源系统的优化调度。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体地说，是涉及一种考虑风光出力预测误差和需求响应灵活性的电力系统优化调度方法。

背景技术

随着能源问题日益严重与电力系统的发展，风电、光电等新能源是未来解决能源日益短缺问题的重要解决方式之一，受到各国大力扶持，但风电、光伏的接入使得电网产生大量不确定性因素，使得随着风电、光伏接入规模的增大而导致弃风、弃光的现象越发严重。

目前针对风电、光伏等新能源的不确定性因素与消纳问题，国内外诸多专家进行了大量研究。有学者基于激励和电价两类需求的响应互补关系，建立了灵活配置日前电价型和日内激励型需求响应资源参与电力平衡的两阶段随机规划风电消纳机组组合模型。有学者则进一步将风光出力不确定性考虑进来，建立了两阶段优化模型或可调节鲁棒优化模型。在应对不同时间尺度优化调度问题上，有学者提出了通过分析常规电源、需求响应和高载能负荷在调节风电、光伏波动上的互补关系，提出一种源-荷互动两级协调控制策略，以实现风电功率的最大消纳。

以上研究对解决风电、光伏的不确定性与消纳问题具有重要意义，但仍然存在以下问题待进一步解决：

1、如何充分挖掘供需双侧调度资源灵活特性与经济性，实现源荷双端灵活性资源系统优化调度；

2、如何将多类型需求响应与多时间尺度相结合调度减小风光、光伏不确定性因素，提高对风光电的消纳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种考虑风光出力预测误差和需求响应灵活性的电力系统优化调度方法，以实现源荷双端灵活性资源系统优化调度，并提高对风光电的消纳。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

考虑风光出力预测误差和需求响应灵活性的电力系统优化调度方法，包括以下步骤：

步骤1：电网公司制定电价；

步骤2：建立风光出力预测误差模型并分析负荷需求响应与电价的敏感性，构建价格型需求响应与常规机组灵活协调调度模型，从而进行日前调度计算，确定常规机组运行计划和负荷运行计划；所述的价格型需求响应包括电价型负荷需求响应和激励型负荷需求响应，其中，电价型负荷需求响应用于参与日签调度与日内调度，激励型负荷需求响应用于参与实时调度；

所述的调度模型如下：

式中：f₁表示形态相似性与数值相似性的大小；表示负荷需求大小；表示在日签预测下系统的调度出力大小，包含电价型负荷削减、风电出力、光伏出力、常规机组出力大小；t∈1:T,T＝24表示日前调度以1小时为时间尺度进行调度；

步骤3：通过风电、光伏短期出力预测修正日签预测误差，分析风电光伏出力预测误差对实时电价和用户负荷需求造成的影响，以系统运行总费用最低建立目标模型对用户需求响应进行再分配，重新确定常规机组运行计划和负荷运行计划；所述的目标模型如下：

式中：f₂为系统调度的费用，分别为电价型负荷、光伏、风电、常规机组调度成本；