考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度方法及系统技术方案

本发明专利技术属于电力调度领域，提供了一种考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度方法及系统。其中，虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度方法包括获取电力系统拓扑结构及其相关参数，得到每个机组提供的调节容量灵活性需求；将相应机组的调节容量灵活性需求转化为经济性指标，并与机组燃料成本一起构成目标函数；在满足约束的最不利概率分布条件下求解目标函数，使得期望成本最低，得到出机组出力增量，进而在实时调度中按照线性自动发电控制策略，基于功率分配因子将功率不平衡量分配到机组，得到实时调度结果。

【技术实现步骤摘要】
考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度方法及系统
本专利技术属于电力调度领域，尤其涉及一种考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。可再生能源与负荷等随机变量的处理方式主要分为随机优化、鲁棒优化与多层组合。目前利用随机优化与鲁棒优化研究电力系统灵活性特征的研究较多。随机规划通常假定随机变量随机特性已知，并采取多场景的方法模拟，由于假设的随机特性可能与真实特性存在偏差，因此随机规划可能低估风险。传统鲁棒优化不需要随机变量的概率分布，只需要构建包含随机变量的所有可能取值的不确定集，但是为保证任何场景下决策均可行，传统鲁棒优化一般都过于保守。尽管存在场景削减以及不确定集预算值等方法来改进随机优化与鲁棒优化方法，两种方法的缺点依旧无法避免。因此，为改进针对不确定性变量的模拟，有学者将随机优化和传统鲁棒优化的思想相结合，提出概率分布鲁棒优化理论。针对分布鲁棒优化的特点，近年来有学者将数据驱动的思想引入，深入挖掘历史数据信息，提高了分布鲁棒优化的准确度。专利技术人发现，目前电力系统实时鲁棒调度主要利用鲁棒优化对不确定性处理简单、计算高效等特点。灵活性分析与传统鲁棒优化的主要区别在于：灵活性分析考虑具体调度计划的增量不确定性，而传统鲁棒优化不考虑具体场景。而目前主要研究实时调度中对不确定性的处理，没有明确灵活性需求与不确定性的关系，无法满足电力系统实时调度中对灵活性的需求。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供一种考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度方法及系统，其有效兼顾灵活性与经济性指标，同时在牺牲可接受经济性代价的前提下可以较好考虑随机变量概率分布不确定性。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的第一个方面提供一种考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度方法。一种考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度方法，包括：获取电力系统拓扑结构及其相关参数，得到每个机组提供的调节容量灵活性需求；将相应机组的调节容量灵活性需求转化为经济性指标，并与机组燃料成本一起构成目标函数；在满足约束的最不利概率分布条件下求解目标函数，使得期望成本最低，得到出机组出力增量，进而在实时调度中按照线性自动发电控制策略，基于功率分配因子将功率不平衡量分配到机组，得到实时调度结果。本专利技术的第二个方面提供一种考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度系统。一种考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度系统，包括：数据获取模块，其用于获取电力系统拓扑结构及其相关参数，得到每个机组提供的调节容量灵活性需求；目标函数构建模块，其用于将相应机组的调节容量灵活性需求转化为经济性指标，并与机组燃料成本一起构成目标函数；实时调度模块，其用于在满足约束的最不利概率分布条件下求解目标函数，使得期望成本最低，得到出机组出力增量，进而在实时调度中按照线性自动发电控制策略，基于功率分配因子将功率不平衡量分配到机组，得到实时调度结果。本专利技术的第三个方面提供一种计算机可读存储介质。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度方法中的步骤。本专利技术的第四个方面提供一种计算机设备。一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度方法中的步骤。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：采用分布鲁棒优化形式，第一阶段优化机组基准运行点、分配因子与灵活性区间，第二阶段为最不利概率分布下的机组运行与灵活性成本期望，最终构建为考虑经济性与灵活性的实时调度综合模型，模型采用基于一阶矩与瓦瑟斯坦距离的不确定集，可以较准确地模拟随机变量的概率分布的不确定性。本专利技术有效兼顾灵活性与经济性指标，同时在牺牲可接受经济性代价的前提下可以较好考虑随机变量概率分布不确定性。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术实施例的考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度方法流程图；图2是本专利技术实施例的灵活性区间与不确定集区间示意图；图3是本专利技术实施例的调整后的IEEE14节点系统结构图；图4是本专利技术实施例的不同场景下不同机组提供的灵活性区间。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本实施例使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。实施例一如图1所示，本实施例的一种考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度方法，包括：S101：获取电力系统拓扑结构及其相关参数，得到每个机组提供的调节容量灵活性需求；S102：在考虑调节容量灵活性需求与经济性的基础上，将相应机组的调节容量灵活性需求转化为经济性指标，并与机组燃料成本一起构成目标函数；S103：在满足约束的最不利概率分布条件下求解目标函数，使得期望成本最低，得到出机组出力增量，进而在实时调度中按照线性自动发电控制策略，基于功率分配因子将功率不平衡量分配到机组，得到实时调度结果。具体地，在步骤S102中，表征所述调节容量灵活性需求的灵活性指标为最大调节容量范围与约束的灵活性需求的比值；约束的灵活性需求为不确定集范围。灵活性指标可以采用随机变量最大波动区间与灵活性电源调节容量区间来表征，即在给定时间尺度、经济性与物理约束条件下，灵活性指标可表示为下式：从公式(1)可以看出，电源调节容量越多、随机变量波动区间越小，则灵活性越充足，但是盲目增加调节容量则导致成本增加。如图2所示，灵活性区间大于所需随机变量不确定集时，灵活性充足，但是此时所需成本较高；反之，则灵活性存在缺额，因此综合考虑经济性与灵活性因此有必要对灵活性需求准确评估。对于给定电力系统参数与约束的灵活性需求(即不确定集范围)计算模型可以采用以下紧凑形式表示：式中，与分别为随机变量ΔP取值范围的上界与下界；A、B与b分别为系统参数；a(·)为变量为ΔP的函数。式(2)中的不确定集通常比较保守，采用分布鲁棒形式对其改进并采用机会约束，得到最终的灵活性需求的公式为最不利概率分布条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度方法，其特征在于，包括：/n获取电力系统拓扑结构及其相关参数，得到每个机组提供的调节容量灵活性需求；/n将相应机组的调节容量灵活性需求转化为经济性指标，并与机组燃料成本一起构成目标函数；/n在满足约束的最不利概率分布条件下求解目标函数，使得期望成本最低，得到出机组出力增量，进而在实时调度中按照线性自动发电控制策略，基于功率分配因子将功率不平衡量分配到机组，得到实时调度结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度方法，其特征在于，包括：
获取电力系统拓扑结构及其相关参数，得到每个机组提供的调节容量灵活性需求；
将相应机组的调节容量灵活性需求转化为经济性指标，并与机组燃料成本一起构成目标函数；
在满足约束的最不利概率分布条件下求解目标函数，使得期望成本最低，得到出机组出力增量，进而在实时调度中按照线性自动发电控制策略，基于功率分配因子将功率不平衡量分配到机组，得到实时调度结果。


2.如权利要求1所述的考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度方法，其特征在于，表征所述调节容量灵活性需求的灵活性指标为最大调节容量范围与约束的灵活性需求的比值；约束的灵活性需求为不确定集范围。


3.如权利要求2所述的考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度方法，其特征在于，结合一阶矩与瓦瑟斯坦距离构建分布不确定集范围。


4.如权利要求1所述的考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度方法，其特征在于，求解目标函数的约束条件包括功率平衡约束、灵活性调整容量上下限约束、机组功率上下限约束、机组出力增量约束和潮流约束。


5.一种考虑灵活性需求的电力系统分布鲁棒实时调度系统，其特征在于，包括：
数据获取模块，其用于获取电力系统拓扑结构及其相关参数，得到每个机组提供的调节容量灵活性需求；
目标函数构建模块，其用于将相应机组的调节容量灵活性需求转化为经济性指标，并与机...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁振华，许乃媛，赵龙，王艳，白娅宁，刘晓明，田鑫，曹相阳，孙东磊，张丽娜，张玉跃，付一木，张栋梁，孙毅，王男，陈博，薄其滨，杨斌，王宪，刘冬，牟颖，张家宁，魏佳，杨思，高效海，魏鑫，王轶群，程佩芬，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司经济技术研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37