[发明专利]一种考虑风电机组调频控制的电力系统机组组合优化方法

权利要求书

1.一种考虑风电机组调频控制的电力系统机组组合优化方法，其特征在于，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行：

步骤S1：获取电力系统中火电机组的机组特性数据Pmaxi、Pmini、Rupi、Rdni、T_i,on、T_i,off以及风电机组的机组特性数据P_{w,i,tmax、rmax、rmin}；设置变量参数P_g,i,t、P_w,t、U_i,t、ψ_t；获得24小时内负荷需求与预测风电最大出力；

步骤S2：运用拉格朗日松弛算法进行目标函数最优值求解以满足一层优化中常规约束条件式要求，得到的组合结果传递到二层优化，对动态频率最低值约束进行二次优化计算，求解惩罚变量ψ_t值；

步骤S3：判断惩罚变量ψ_t是否小于0，若ψ_t小于0，则组合结果符合频率限值要求，输出该时段组合方案；若ψ_t大于0，则进入benders割求解，增加benders反馈部分频率约束条件，得出结果返回一层优化，依次循环直至惩罚变量ψ_t满足要求后输出组合结果。

2.根据权利要求1所述的考虑风电机组调频控制的电力系统机组组合优化方法，其特征在于，步骤S1中Pmaxi、Pmini为第i台火电机组出力上、下限；Rupi、Rdni分别为第i台火电机组爬坡上、下限；T_i,on、T_i,off分别为第i台火电机组最小启、停时间；

P_w,i,tmax为第i台风电机组出力上限；rmax、rmin为风电机组转子转速上、下限；P_g,i,t、P_w,t、U_i,t量分别为第i台火电机组t时段出力大小；风电机组t时段出力大小；第i台火电机组t时段启停状态，U_i,t＝1为开启，U_i,t＝0为关闭。

3.根据权利要求1所述的考虑风电机组调频控制的电力系统机组组合优化方法，其特征在于，所述步骤S2机组组合模型优化目标函数分为三个部分：火电机组发电成本、机组启停成本以及风机运维成本；

目标是将各时间段总运营成本降至最低，则目标函数可表示为：

其中，T为调度周期小时数；k_i为第i个风电机组运维成本系数；P_g,i,t与P_w,i,t分别为t时刻第i台火电机组与风电机组输出功率大小；SUP_i,t、SDn_i,t分别为启停成本；a_i，b_i，c_i为成本函数系数；

一层优化中机组组合常规约束为：

功率平衡约束：

式中：P_L,i,t为节点i在t时刻计划负荷，g为节点数；

火电机组常规约束：

分别为火电机组出力约束，爬坡约束，启停约束，其中u_i,t为第i台火电机组t时段的启停状态；Pmin g,i和Pmax g,i分别为第i台火电机组的最小出力和最大出力；Rup i、Rdn i分别为第i台火电机组爬坡上、下限；T_i,on、T_i,off分别为第i台火电机组最小启、停时间；

风电机组常规约束：

ω_rmin≤ω_r≤ω_rmax (8)

0≤P_w,i,t≤P_w,i,tmax (9)

分别为转子转速约束，功率约束，式中rmax、rmin为风电机组转子转速上、下限；P_w,i,tmax为第i台风电机组出力上限；

系统旋转备用约束：

式中，λ为备用系数。