[发明专利]一种基于水光短期互补策略的中长期优化调度方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于水光短期互补策略的中长期优化调度方法及系统，方法包括：根据水光互补发电系统的历史运行资料，制定水光短期互补策略，并提取水光短期互补过程中的互补电量信息；进一步构建水光中长期互补调度模型；采用改进的智能算法求解水光中长期互补调度模型，该过程引入边界搜索寻优机制对中长期互补调度边界进行全局优化，获得水光互补发电系统的中长期优化调度方式。本发明能够进一步协调水电的时空特性，提高梯级水库的调蓄互补效能，可以有效避免水光互补过程中的弃电风险，提高了中长期水光互补发电系统电量消纳效益，同时平抑了光伏短期出力过程的随机波动幅度，提升了电能并网质量。

技术领域

本发明涉及水光互补发电技术，特别是涉及一种基于水光短期互补策略的中长期优化调度方法及系统。

背景技术

针对水光短期互补策略，目前主要应用方式集中在发电日前调度，对中长期发电调度优化的指导意义不够突出，无法制定水电中长期的电量调度安排；在水光中长期互补调度研究方面主要为电量消纳优化，其中并未充分考虑光伏短期波动性对中长期互补调度过程的影响，一是水光互补发电系统存在弃电风险，造成电量效益损失，为此引发的弃光或弃水现象对系统稳定运行产生不利影响，二是水电发电量较低时，难以平抑光伏短期出力的随机波动性，由此造成的送电波动将对电力系统产生不利影响。

发明内容

发明目的：本发明的一个目的是提供一种基于水光短期互补策略的中长期优化调度方法，以提高中长期水光互补发电系统电量消纳能力，避免受短期弃水或弃光影响，同时平抑光伏短期出力过程中锯齿形出力的波动幅度，提高水光互补发电系统送电并网质量。

本发明的另一个目的是提供一种基于水光短期互补策略的中长期优化调度系统。

技术方案：本发明的一种基于水光短期互补策略的中长期优化调度方法，包括以下步骤：

S1、采集水光互补发电系统的历史运行资料，随机选取一天，获取当日水光互补发电系统的水电短期出力约束、光伏短期出力特性、输电通道最大容量制定水光短期互补策略，并提取水光短期互补过程中的互补电量信息，所述水光互补发电系统包括水电站与光伏电站；

S2、构建水光中长期互补调度模型，包括：建立水光长期互补调度的目标函数，建立水光中长期互补调度的目标函数，建立长期与中长期互补调度约束条件；其中，以水光互补发电系统消纳电量最优为水光长期互补调度的目标函数，中长期互补调度目标函数整体上与长期互补调度一致，区别为将水电月均出力进一步精确至月内水电日均出力；

S3、采用改进的智能算法求解水光中长期互补调度模型，获得水光互补发电系统的中长期优化调度方式。

进一步的，步骤S1中水光短期互补过程中的互补电量信息包括：水电短期保证出力电量、光伏保证丢弃电量、水电短期最大出力电量和水电短期平抑波动电量，具体为：

S11、水电短期保证出力电量Ph^min的计算式为：

其中，为水电保证出力，T是短期互补调度周期时段数，Δt是短期互补调度周期计算步长；

S12、光伏保证丢弃电量Ps^q的计算式为：

其中，为光伏短期出力过程；为光伏短期出力消纳空间；N^g为输电通道最大容量，t＝1…T；

S13、水电短期平抑波动电量Ph^s的计算式为：

为水电对光伏补偿出力过程，引入映射函数关系式f₁进一步表示为：

Ph^s＝f₁(ΔS)