【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多能源互补运行领域，特别涉及一种考虑可变速抽蓄机组的短期水风光储联合调度方法。
技术介绍
1、抽水蓄能电站(以下简称抽蓄电站)凭借其持续增长的装机规模、灵活的双向调节性能以及绿色环保的运行方式，在调峰填谷和促进清洁能源消纳方面发挥着重要作用，成为解决负荷需求与新能源发电时空错配问题的关键手段。然而，随着以新能源为主体的新型电力系统加速形成，其固有的随机性和不确定性给可再生能源的短期联合调度带来了更严峻的挑战。首先，分布式风光电站因其分散性、小型化以及数量众多，加剧了固有的波动性和间歇性，使其在并网过程中难以实现精确预测与控制，对电网稳定性产生巨大冲击。其次，传统定速机组受限于额定的抽水功率，难以灵活跟踪电网负荷逐时段变化，极大地限制了抽蓄电站的调节能力。再次，抽蓄电站多厂站统一管理时，机组组合问题往往被忽视，导致调度过程中不必要的机组启动，造成电力设备和容量的浪费，对电站和电网的运行安全构成潜在威胁。
2、综上所述，这些问题给大规模抽蓄电站多厂站间的短期调度优化管理和多能源联合建模带来了巨大的困难。而目前国内相关研究成果和文献报道大多针对小规模、单个抽蓄电站中的定速机组，而缺乏对含变速机组的多厂站抽蓄集控中心优化调度的研究。以新型电力系统中短期水风光储联合调度为研究背景，以东南某省的抽蓄多厂站集控中心(p1～p6)，以及向该省输电的西南某大型流域上的水电站h1和h2，及其周边分布式风电和光伏电站为研究对象，提出了一种考虑可变速抽蓄机组的短期水风光储联合调度方法。本专利技术方法能够在实现电网负荷峰谷差最小
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种考虑可变速抽蓄机组的短期水风光储联合调度方法，充分满足电网运行约束、水库运行工况、电站运行条件、机组运行要求等物理约束或设定条件，进而求出机组组合、开机状态以及机组出力，达到峰谷差最小目标。
2、本专利技术的技术方案为：
3、一种考虑可变速抽蓄机组的短期水风光储联合调度方法，首先通过虚拟电厂、拉丁超立方采样和同步回代缩减算法的联合应用，对分布式风光电厂调度中的不确定因素进行量化处理，生成一系列典型的确定性场景组合，然后基于可变速抽蓄机组策略，在允许的出力变幅范围内灵活地调整机组的日前出力计划，减小电网负荷的峰谷差，最后以机组启动数量最小为目标，指导抽蓄多厂站集控中心的管理，实现了厂站间的机组组合优化，为电网预留了必要的备用容量机组；具体包括如下步骤：
4、(1)通过虚拟电厂策略将同一地区并入同一主干电网的不同发电容量的分布式风光电站进行整合，分别得出一个虚拟的风电厂和光伏电厂，进行统一控制和调度处理；
5、(2)通过拉丁超立方采样算法对步骤(1)中虚拟风光电厂出力的不确定性进行模拟与量化，生成符合风光出力特征的海量确定性场景；
6、(3)通过同步回代缩减算法对步骤(2)中的海量确定性场景进行特征挖掘，缩减出不同场景概率下的代表性风光典型出力过程；
7、(4)将步骤(3)中的不同概率的风光典型场景进行自由组合，得出耦合出力相关性的风光联合场景作为模型输入，量化风光联合出力的不确定性；
8、(5)构建联合调度模型的目标函数。
9、为了提高抽蓄多厂站集控中心的管理水平，为电网预留出更多的备用机组容量，短期水风光蓄联合调度模型的目标函数除了在工程中极为常见的电网剩余负荷峰谷差最小和发电收益最大之外，本方法结合工程实际提出了抽蓄机组开机数量最小目标，构成多目标模型。在调峰资源充足的情况下，减少不必要的开机台数，降低机组损耗和提高备用容量。
10、(6)构建水电站以及抽蓄电站的运行约束。
11、传统的定速抽蓄机组由于额定的抽水功率，导致抽水工况只能通过停机或者满载的运行方式控制，极大限制了抽蓄电站的调节能力，调峰目标的结果较差。以此为基础，通过综合考虑调度过程中的水头、导叶开度、机组转速、出力等多因素协调运行，本专利技术还提出了考虑功率阶跃范围的可变速机组策略，将可变速机组的抽水变速范围控制在±10％以内，来保证安全运行的同时，灵活地逐时段追踪电网的负荷波动，为基荷电源留下平稳的出力过程。
12、(7)多目标的求解和最优方案的选择。
13、对于短期水风光储联合调度模型的多目标问题，即步骤(5)中的模型和步骤(6)中的约束，采用非支配排序遗传算法ii进行求解，得出不同权重下的pareto解集，再通过隶属度函数进行最优方案的抉择，获得最终的调度方案。
14、本专利技术的有益效果如下：本专利技术针对新型电力系统中电网不断增加的灵活性需求提出了一种考虑可变速抽蓄机组的短期水风光储联合调度方法，构建了多目标的联合调度模型，优化了抽蓄电站的调节性能和机组组合问题。该方法将分布式风光电厂进行虚拟化组合，通过概率模拟和特征聚类进行不确定性的量化，得出确定性的典型输入场景，并结合抽蓄电站的实际运行，将可变速机组策略和机组启动数量最小原则转换为固定的数学表达式，作为联合调度模型的关键性约束和目标函数，即显著降低了电网负荷的峰谷差，也提高了多厂站抽蓄机组资源的利用率，为电力系统预留出充足的备用调度容量。对比现有技术，本专利技术能够精确且有效地指导大规模多厂站抽蓄电站的管理，解决水风光蓄联合调度的短期调峰问题，具有较强的实用性。
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1.一种考虑可变速抽蓄机组的短期水风光储联合调度方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种考虑可变速抽蓄机组的短期水风光储联合调度方法，其特征在于，隶属度函数的表达式如式(17)所示：
【技术特征摘要】
1.一种考虑可变速抽蓄机组的短期水风光储联合调度方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖胜利，王欢，刘本希，程春田，熊江，方舟，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
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