现货市场环境下含抽水蓄能机组的日内滚动优化调度方法技术

现货市场环境下含抽水蓄能机组的日内滚动优化调度方法，包括设计日内现货市场交易的组织流程；获取电力系统运行的基础数据；建立含抽水蓄能机组的日内滚动优化调度模型；线性化处理各市场主体申报的电量价格分段函数；对日内滚动模型进行求解；得到每个日内滚动周期的机组修正计划运行曲线。本发明专利技术在保证新能源尽数消纳的同时，实现抽水蓄能机组的按需调度，同时可以对发电计划跟随、发用电主体的分段报价等问题进行处理。段报价等问题进行处理。段报价等问题进行处理。

【技术实现步骤摘要】
现货市场环境下含抽水蓄能机组的日内滚动优化调度方法


[0001]本专利技术涉及电力系统发电调度领域，具体涉及一种利用在现货市场环境下研究含抽水蓄能机组的日内滚动优化调度方法。

技术介绍

[0002]在现有电网调控体系下，抽水蓄能电站的调度运行由电网调控中心“按需调度”，抽水蓄能电站时刻处于热备用状态，运行管理人员也需要24小时处于备战状态，造成人员劳动强度和设备运行成本增大，不利于抽水蓄能电站的整体效益提升。同时，受新能源出力预测和负荷预测水平影响，日前市场与实时市场出清结果偏差增大，需要更加完备的日内市场参与，减轻实时市场的调整负担。关于抽水蓄能机组参与含火电/可再生能源电力系统的协调优化调度策略的研究工作大部分以理论研究为主，因此，在电力市场环境下满足实际应用要求的抽水蓄能机组的日内滚动优化运行方法和策略还需深入研究，实现发电计划跟随日前制定计划。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种现货市场环境下研究含抽水蓄能机组的日内优化调度方法，解决现有的抽水蓄能电站获得的收益难以覆盖投资和运行成本，电网调用积极性不高，同时新能源出力预测、负荷预测水平受限，日前制定的发电计划在系统实际运行时跟随效果并不理想，引入市场机制，基于所设计的日内市场交易流程，在日前电量出清计划的基础上。利用更准确的新能源出力和负荷超短期预测(15min)信息，构建了含抽水蓄能机组的日内滚动优化调度模型，并对相关市场主体所申报的电量价格信息线性化处理，制定机组一个交易周期内(4h)的计划运行曲线。设计了滚动偏差限制，保障日前计划的有效跟随，减少实时调度的调节成本。在满足用电需求的前提下，保障电网安全稳定运行，促进可再生能源发展和消纳。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0005]现货市场环境下含抽水蓄能机组的日内滚动优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0006]步骤一、设计日内现货交易流程；
[0007]步骤二、获取电力系统的基础数据；
[0008]步骤三、建立含抽水蓄能机组的日内滚动优化模型；
[0009]步骤四、对各市场主体申报的电量价格分段函数作线性化处理；
[0010]步骤五、对日内滚动优化模型进行求解，得到该交易周期内的机组计划运行曲线。
[0011]上述的步骤一中，日内现货市场交易流程包括交易准备、市场出清、交易信息发布及执行三个阶段。
[0012]上述的步骤二中，基础数据包括火电机组以15min为一点的日前机组96点出清计划以及运行状态信息、火电机组信息、新能源场站信息、抽水蓄能电站信息、区域负荷预测
信息、日内市场的市场主体申报的电量价格信息。
[0013]上述步骤三中，建立含抽水蓄能机组的日内滚动优化模型的目标函数如下：
[0014][0015]其中，P
i,t
为火电机组i在时段t的日内计划出力值，为火电机组i在时段t的增、减出力，F
i,t
为新能源站i在时段t的日内出清出力值，为新能源站i在时段t的增、减出力，为抽水蓄能机组i在发电状态时在时段t的增、减出力，P
g,i,t
为抽水蓄能机组i在发电状态时在时段t的日内出清计划出力值，利用机组日前制定计划和日内计划的差值可以表示该机组在某一时刻的增减出力，C
i,t
(P
i,t
)、C
i,t
(F
i,t
)、C
i,t
(P
g,i,t
)是与火电机组i、新能源站i、抽水蓄能机组i申报的各段出力区间和对应的能量价格有关的多段线性函数，为抽水蓄能机组发电的状态变量，其中1为发电状态，0为停机状态，N
G
为系统火电机组数，N
M
为系统新能源站数量，N
H
为抽水蓄能机组数，T1为一个日内交易周期16点的出清时段。
[0016]上述步骤三中，所建模型的约束条件包括：系统功率平衡约束、机组出力约束、火电机组爬坡约束、系统旋转备用约束、抽水蓄能机组发电功率约束、水库容量约束、水库容量平衡约束、滚动计划值偏差约束。
[0017]1)上述系统功率平衡约束的表达式为：
[0018][0019]式中P
l,i,t
为抽水蓄能机组i在时段t的抽水功率，为抽水蓄能机组抽水的状态变量；1为抽水状态，0为停机状态，L
in,t
、L
off,t
分别为该交易时段t的某区域负荷超短期预测值及外购电计划值。
[0020]2)上述机组出力约束的表达式为：
[0021]I
i,t
*P
imin
≤P
i,t
≤I
i,t
*P
imax
[0022]F
i,t
≤Q
i,t
[0023]式中P
imax
、P
imin
为火电机组i的出力上下限，Q
i,t
为新能源站i在时段t的最大预测出力；I
i,t
为火电机组i在时段t的启停状态变量；0为停机状态，1为运行状态；由日前计划决定。
[0024]3)上述火电机组爬坡约束的表达式为：
[0025]P
i,t
‑
P
i,t
‑1≤
△
P
iU
[0026]P
i,t
‑1‑
P
i,t
≤
△
P
iD
[0027]△
P
iU
、
△
P
iD
为火电机组i的最大上、下爬坡速率。
[0028]4)上述系统旋转备用约束的表达式为：
[0029][0030][0031]式中l
u
％、l
d
％为负荷高于、低于预期百分比，f
u
％、f
d
％为新能源出力高于、低于预期百分比。
[0032]5)上述抽水蓄能机组，在日内滚动优化调度阶段，主要以抽水蓄能机组来平衡新能源出力预测误差，因此需要对抽水蓄能电站的出力及库容等加以约束：
[0033]5.1)抽水蓄能机组为满功率抽水，仅考虑发电时机组出力约束，约束的表达式为：
[0034][0035]式中为抽水蓄能机组i发电时的最大出力；
[0036]5.2)水库容量约束的表达式为：
[0037]E
min
≤E
t
≤E
max
[0038]式中E
t
为抽水蓄能电站在时段t的水库容量，利用电量来衡量，E
max
、E
min
为抽水蓄能电站上水库的最大、最小库容；
[0039]5.3)水库容量平衡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.现货市场环境下含抽水蓄能机组的日内滚动优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、设计日内现货交易流程；步骤二、获取电力系统的基础数据；步骤三、建立含抽水蓄能机组的日内滚动优化模型；步骤四、对各市场主体申报的电量价格分段函数作线性化处理；步骤五、对日内滚动优化模型进行求解，得到该交易周期内的机组计划运行曲线。2.根据权利要求1所述的现货市场环境下含抽水蓄能机组的日内滚动优化调度方法，其特征在于，所述的步骤一中，日内现货市场交易流程包括交易准备、市场出清、交易信息发布及执行三个阶段。3.根据权利要求1所述的现货市场环境下含抽水蓄能机组的日内滚动优化调度方法，其特征在于，所述的步骤二中，基础数据包括火电机组以15min为一点的日前机组96点出清计划以及运行状态信息、火电机组信息、新能源场站信息、抽水蓄能电站信息、区域负荷预测信息、日内市场的市场主体申报的电量价格信息。4.根据权利要求1所述的在现货市场环境下研究含抽水蓄能机组的日内优化调度方法，其特征在于，在步骤三中，建立含抽水蓄能机组的日内滚动优化模型的目标函数如下：其中，P
i,t
为火电机组i在时段t的日内计划出力值，为火电机组i在时段t的增、减出力，F
i,t
为新能源站i在时段t的日内出清出力值，为新能源站i在时段t的增、减出力，为抽水蓄能机组i在发电状态时在时段t的增、减出力，P
g,i,t
为抽水蓄能机组i在发电状态时在时段t的日内出清计划出力值，C
i,t
(P
i,t
)、C
i,t<...

【专利技术属性】
技术研发人员：周云海，贾倩，辛月杰，张韬，李伟，宋德璟，陈奥洁，石亮波，李伟，张智颖，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：