[发明专利]考虑多能互补设备特性的电力系统协调控制方法

说明书

本发明涉及一种考虑多能互补设备特性的电力系统协调控制方法，属于电力系统的运行和控制技术领域。该方法包括测量本地频率偏移、传输线功率与热负荷需求；构建以多个能源站成本最小为目标函数的协调优化模型；所述的协调优化模型还包括网络拓扑、发电机模型和安全限制约束；通过与邻接母线的通讯获得参数信息后，结合的本地测量数据，采用构建的协调优化模型，计算电热耦合元件的电热功率输出的调整；最后将计算得到的结果发送至本地能源站，进行执行。通过本发明方法，保证多个电热耦合设备的电、热功率输出在安全范围内，同时，充分利用热惯性减少电力系统运行调控成本，最终实现了多能源的分布式协调控制。

技术领域

本发明属于电力系统的运行和控制技术领域，具体涉及一种考虑多能互补设备特性的电力系统协调控制方法。

背景技术

随着多种分布式能源例如光伏、风电、热电联供(CHP)机组和电锅炉广泛接入电力系统，电力系统与供热系统的耦合更为紧密。这种多能互补特性为电力系统的二次频率控制带来了机遇和挑战：供热系统存在较大热惯性，可以为要求实时供需平衡的电力系统提供灵活性，从而给电力系统提供空间；但是目前电力系统的二次频率控制没有考虑发电机等设备的电热耦合特性，电功率、热功率输出可能超出设备限制，威胁系统安全。因此如何克服现有技术的不足是目前电力系统的运行和控制技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种考虑热电耦合设备模型和多能互补设备特性的电力系统协调控制方法，通过本发明方法，保证多个电热耦合设备的电、热功率输出在安全范围内，同时，由于考虑了电力系统传输线功率约束，所以保证电力系统的运行安全，还充分利用热惯性减少电力系统运行调控成本，最终实现了多能源的分布式协调控制。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

考虑多能互补设备特性的电力系统协调控制方法，包括如下步骤：

步骤(1)，测量本地频率偏移、传输线功率与热负荷需求；

步骤(2)，构建以多个能源站成本最小为目标函数的协调优化模型；所述的协调优化模型还包括网络拓扑约束、发电机模型和安全限制约束；

步骤(3)，通过与邻接母线的通讯获得对偶乘子参数信息后，结合步骤(1)的本地测量数据，采用步骤(2)构建的协调优化模型，计算电热耦合元件的电热功率输出的调整；

步骤(4)，将步骤(3)计算得到的结果发送至本地能源站，进行执行。

进一步，优选的是，步骤(2)中，所述的协调优化模型如下：

其网络拓扑约束为：

发电机模型和安全限制约束为：