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  • 消纳风电接入的大电网调度滚动计划方法
消纳风电接入的大电网调度滚动计划方法
摘要:本发明涉及一种消纳风电接入的大电网调度滚动计划方法,包括以下步骤:从日前发电计划系统中获得所有常规机组日前计划的出力数据;建立基于日前计划的消纳风电接入电网的日内滚动模型;通过日内滚动扩展短期预测得到当前系统负荷预测值与风电总出力预测值,并根据所述系统负荷预测值与风电总出力预测值在线刷新所有常规机组剩余时段的出力数据;更新机组出力计划时优化问题中单机子的处理数据。本发明能够很好的解决风电接入后对电网运行的影响;在充分利用清洁能源的同时提高电网运行的安全性和经济性。
交易方式:转让
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  • 官方信息
  • 购买须知
  • 消纳风电接入的大电网调度滚动计划方法申请日:2011-04-02
  • 申请号:2011100843437分类号:H02J3/38;H02J13/00;H02J3/38;H02J13/00
  • 主分类号:H02J13/00申请地址:北京市海淀区清华园1号
  • 专利类型:发明公开/授权时间:2013-02-13
  • 申请人: 清华大学 法律状态:授权
  • 发明(设计)人: 吴文传 张伯明 孙宏斌 郭庆来 沈伟 陈建华 代理机构:北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)
主权项:
  • 1.一种消纳风电接入的大电网调度滚动计划方法,其特征在于,包括以下步骤:1)从日前发电计划系统中获得所有常规机组日前计划的出力数据,其中所述常规机组包括火电机组和水电机组;2)建立基于日前计划的消纳风电接入电网的日内滚动模型;3)根据所述基于日前计划的消纳风电接入电网的日内滚动模型,通过日内滚动扩展短期预测得到当前系统负荷预测值与风电总出力预测值,并根据所述系统负荷预测值与风电总出力预测值在线刷新所有常规机组剩余时段的出力数据;4)根据在线刷新得到的所有常规机组剩余时段的出力数据更新机组出力计划时优化问题中单机子的处理数据。
  • 2.如权利要求1所述的大电网调度滚动计划方法,其特征在于,所述建立基于日前计划的消纳风电接入电网的日内滚动模型,包括以下步骤:(21)将一天划分为多个时段,所有时段的时间总跨度为24小时;将一天划分为96个时段,每个时段的时间跨度为15分钟;将第1个时段之前的时段设置为日前计划初始时段,标记为第T0时段,其中T0=0;将第96个时段定义为最终时段,标记为第T时段,其中T=96;(22)将日内滚动计划初始时段标记为第t0时段,令t0=T0;(23)从第t0时段开始,进行一次系统负荷和各风场的风电出力总和的扩展短期预测,其中,扩展短期预测的系统负荷记为Dt,风电出力总和记为Wt,t0+1≤t≤T;(24)根据扩展短期预测中的系统负荷以及风电出力总和的数值,判断是否需要进行常规机组计划出力的滚动更新:若需要,则进行常规机组计划出力的更新,执行所述步骤3),根据所述基于日前计划的消纳风电接入电网的日内滚动模型,通过日内滚动扩展短期预测得到当前系统负荷预测值与风电总出力预测值,根据所述系统负荷预测值与风电总出力预测值在线刷新所有常规机组剩余时段的出力数据;若不需要更新,执行步骤(25),判断日内滚动计划是否结束:(25)若日内滚动计划已经结束,执行步骤(26);否则,再过半个小时,令t0=t0+2,执行步骤(23);(26)日内滚动计划结束。
  • 3.如权利要求2所述大电网调度滚动计划方法,其特征在于,所述通过日内滚动扩展短期预测得到当前系统负荷预测值与风电总出力预测值,并根据所述系统负荷预测值与风电总出力预测值在线刷新所有常规机组剩余时段的出力数据,包括以下步骤:(31)建立更新计划的数学模型:(311)更新计划数学模型的目标函数:更新计划数学模型对应的时间跨度为[t0+1,T],目标函数为:***其中:pit为更新计划中第i台常规机组在第t时段的计划出力值;ai,bi,ci分别为第i台常规机组发电费用的二次项、一次项和常数项系数;i为常规机组编号,取值范围为i∈[1,N],其中N为总机组数;t为时段编号,取值范围为t∈[t0+1,T];(312)更新计划数学模型的约束条件:常规机组出力满足耦合约束和非耦合约束,其中耦合约束包括负荷平衡约束和断面潮流安全约束,所述负荷平衡约束和所述断面潮流安全约束包含多台机组的耦合信息;非耦合约束包括机组处理上下界约束和机组爬坡率约束,a.负荷平衡约束:***b.机组出力上下界约束:pmai,t≤pit≤pmii,t其中:pmai,t为第i台常规机组在第t时段允许的出力最大值;pmii,t为第i台常规机组在第t时段允许的出力最小值;c.机组爬坡率约束:pi,t-1-Δpdi,t≤pit≤pi,t-1+Δpui,t其中:Δpdi,t为第i台常规机组从第t时段到第t+1时段允许的降出力最大值;Δpui,t为第i台常规机组在第t时段到第t+1时段允许的升出力最大值;d断面潮流安全约束:基于直流潮流的模型,***其中:l,L分别为断面编号和总断面数;kli为第i台常规机组对第l断面的灵敏度因子;TLl,t为断面潮流的最小值;为断面潮流的最大值;(32)更新计划数学模型的求解:采用拉格朗日对偶松弛法求解所述步骤(31)中的数学模型,包括如下步骤:(321)通过拉格朗日乘子松弛常规机组耦合约束,构造原数学模型的对偶模型:max:θ(w,v),其中w>0***其中:vt、wlt分别表示耦合约束的不等式约束和等式约束的拉格朗日乘子;De表示单机约束(包括机组出力上下界约束和机组爬坡率约束);inf表示下确界;(322)设置拉格朗日乘子和对偶问题迭代次数j的初值为:***(323)根据梯度方向为最速上升方向的原理,得到(w,v)对应的修正方向(dw,dv):将(w,v)的值代入所述对偶模型,可得:***其中:C——常数项;将θ(w.,v)分解为N个并列的子问题;每个子问题包括单台常规机组的发电费用系数和相关约束,单机的出力上下界约束和单机爬坡率约束,分别求解N个单机子问题,获得所有pit值;通过所述步骤4)求解所述子问题;将求得的pit代入所述对偶模型,根据梯度为最速上升方向的原则,得到(dw,dv)如????下:***(324)判断更新计划是否结束:当上升方向向量的最大值小于预定阈值时,表示对偶问题已经取得最优解;执行步骤(325);否则,修正(w,v):(w,v)=(w,v)+λjg(dw,dv),λj为动态修正步长,***其中:A,B——步长修正参数,取值为A=1,B=4改变迭代次数,j=j+1;执行所述步骤(323);(325)最近一次循环时所述步骤(323)求得的pit为原问题的最优解,和更新计划中所要求解的各台常规机组的出力值,执行所述步骤(25)。
  • 4.如权利要求3所述大电网调度滚动计划方法,其特征在于,所述更新机组出力计划时优化问题中单机子的处理数据,包括以下步骤:对于第i台机组,(41)建立单机数学模型:第i台机组的单机数学模型为:***其中,***(42)根据所述单机数学模型的多时段的特性,采用逆向推进的动态规划方法求解目标函数,包括如下步骤:(421)获取机组出力的各阶段最优决策;令第T时段为第1阶段,第T-1时段为第2阶段,并依此类推,第t0+1时段则为????第T-t0阶段,决策为机组在每个阶段允许的出力值,机组出力的第T-t+1阶段的最优决策为当该机组在第t时段出力值为pi,t,o时,保证θi(pit)的后部子过程对应的函数值取得最优,其中所述后部子过程为从第t时段到第T时段,从第T时段开始逆推至第(t0+1)时段,求取第t(t∈[t0+1,T])时段对应的(T-t+1)阶段最优决策pi,t,o;(422)获取机组出力的最优策略,机组在第t0时段的实际出力值为(4221)根据机组第t0时段的出力值,获得机组在第(t0+1)时段的出力值当满足:***则***当满足:***则***否则:***(4222)从第(t0+1)时段顺推至第T时段,根据机组第t时段的出力值,获得机组在第(t+1)时段的出力值pi,t+1,t∈[t0+1,T-1]:当满足:pi,t+1,o-pi,t>Δpui,t+1;则pi,t+1=pi,t+Δpui,t+1;当满足:***则pi,t+1=pi,t+Δpui,t+1:否则:pi,t+1=pi,t+1,o;求得N个单机子问题的所有pi,t,跳回步骤(323)。
法律及基本信息

商家信息
持有人:清华大学
联系人:知夫子
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