间歇性能源发电有功调度方法技术

本发明专利技术公开了一种间歇性能源发电有功调度方法，包括以下步骤：设置日前发电计划、日内发电计划、实时发电计划的三个周期电力调度环节；日前计划阶段，构造次日的日前发电计划模型，并得到次日的日前发电计划；日内计划阶段，基于日前发电计划提供的机组日内调度周期的启停状态和出力，以与日前发电计划偏差最小为目标构造日内发电计划模型，并得到日内发电计划；实时计划阶段，基于日内发电计划提供的机组实时调度周期的启停状态和出力，以与日内发电计划偏差最小为目标构造实时发电计划模型，并得到实时发电计划。本发明专利技术逐级降低间歇式能源发电接入后电网运行的不确定性，并最大限度地接纳间歇性能源发电，提高电网运行的安全性和经济性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力调度自动化
，涉及一种基于多周期发电计划协调优化的。
技术介绍
发电计划优化编制是电力系统调度运行中的重要工作，对电网安全经济运行具有重要作用。随着全球范围的能源与环境问题的日益严峻，风电、光伏发电等可再生能源发电近些年得到快速发展，其在系统中所占比例越来越高。但间歇性能源发电依赖于变化的气象条件，可预测性差，具有随机性、波动性，大规模间歇性能源发电并网给发电计划优化编制带来了新挑战，对间歇性能源发电的合理消纳和调度，对整个系统的安全、可靠、经济运行具有重要影响。传统的有功调度基于电源的可靠性以及负荷的可预测性，以这两点为基础，发电计划的制定和实施有了可靠的保证。当系统中加入大规模间歇性能源发电后，间歇性能源发电的随机波动性和间歇性使其调度方式不同于常规机组，势必会给电网发电计划和调度方案的制定带来困难。现有调度技术在处理间歇式能源发电时，因日前计划阶段的间歇式能源发电预测精度较低，主要是在实时计划阶段考虑间歇式能源发电的影响，通过调整常规机组的有功出力来适应间歇式能源发电的随机波动性。现有调度方法基于间歇式能源发电并网容量较小情况，当系统中加入大规模间歇式能源发电后，大规模上网的间歇式能源发电具有随机性，再加上系统负荷预测的偏差，若全部在实时发电计划中分担消除，经常会出现可调容量不足的情况，影响系统的安全性和经济性。短期发电计划按照时间跨度可以分为日前、日内和实时多个周期，电网运行方式不断变化，需求预测、间歇性能源发电预测精度随时间跨度降低而不断提高，发电计划优化编制是一个逐步推进和不断精细的过程，如何实现日前、日内和实时发电计划的协调运作， 对实现发电计划的持续动态优化、最大限度地接纳间歇性能源发电具有重要意义。间歇性能源发电具有随机性和波动性，其有功出力难以精确预测，在实时有功调度时，往往在日前发电计划的基础上，通过调整常规机组的出力来平衡间歇式能源发电的随机波动性所带来的负荷偏差。这在间歇性能源发电量较小的情况下，对有功调度的影响也较小，基本可以满足一般调度运行要求。但对于大规模间歇式能源发电并网而言，由于发电随机波动量较大，与负荷预测偏差叠加后，系统不平衡量的数值较大，会对实时计划造成较大的改动；进一步，若不平衡量全部在实时计划中消除，经常会出现可调容量不足的情况，影响系统的安全性和经济性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种计及大规模间歇式能源发电的有功调度方法，基于不同周期电网运行方式的变化情况和负荷需求预测、间歇性能源发电预测精度的不断提高，通过对日前、日内、实时发电计划的递进协调优化，实现发电计划的持续动态优化，并最大限度地接纳间歇性能源发电。为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种适用于电网调度运行的，其特征在于，包括以下步骤1)设置日前发电计划、日内发电计划、实时发电计划三个周期的电力调度环节； 其中，日前发电计划的调度时间范围为未来1整天，日内发电计划的调度时间范围为未来8 小时，实时发电计划的调度时间范围为未来30分钟；2)日前计划阶段，调度中心根据次日机组检修计划和电网运行方式，以及短期负荷预测信息、短期间歇式能源发电功率预测信息，综合考虑日前发电计划编制的各种约束条件，构造次日的日前发电计划模型，并得到次日的日前发电计划，向电厂发布；3)日内计划阶段调度中心基于日前发电计划提供的机组日内调度周期的启停状态和出力，根据日内最新负荷预测信息、日内最新间歇式能源发电功率预测信息、日内最新电网运行方式，综合考虑日内发电计划编制的各种约束条件，以与日前发电计划偏差最小为目标构造日内发电计划模型，并得到日内发电计划，向电厂发布；4)实时计划阶段调度中心基于日内发电计划提供的机组实时调度周期的启停状态和出力，根据超短期负荷预测信息、超短期间歇式能源发电功率预测信息、实时电网运行方式，考虑实时计划编制的约束条件，以与日内发电计划偏差最小为目标构造实时发电计划模型，并得到实时发电计划，向电厂发布。前述的，其特征在于在所述步骤幻-步骤4)中，还包括对日前发电计划、日内发电计划和实时发电计划的递进协调优化，优化模型的目标为短周期发电计划与上一周期发电计划的偏差最小，长周期发电计划结果直接进入短周期发电计划的优化目标和约束模型，以偏差最小为目标的递进协调优化模型为目标函数NT NIminF = ^^^(尸““Pi)t=l J=I其中，NT为发电计划计算的时段数，NI为机组数，Pi,t表示机组i在t时段的短周期计划出力，表示机组i在t时段的上一周期计划出力，Ici偏差表示调节因子。前述的，其特征在于在所述步骤2)_步骤4)中，约束条件包括安全约束机组组合优化模型所包括的常规约束条件，所述常规约束条件包括系统平衡约束、机组运行约束、电网安全约束等，间歇性能源发电根据其功率预测信息，以固定出力形式加入到优化模型中。前述的，其特征在于对于建立的优化模型，若同时优化机组组合状态和出力，模型为安全约束机组组合，采用混合整数规划求解，确定当前调度周期机组各时段开停状态以及有功出力；若只优化机组出力，模型为安全约束经济调度， 采用线性规划求解，确定当前调度周期机组各时段的有功出力。前述的，其特征在于在所述步骤2、步骤4)中，日前发电计划、日内发电计划、实时发电计划优化采用各周期最新的负荷预测、间歇式能源发电功率预测，最新的电网运行方式。前述的，其特征在于在日前发电计划和日内发电计划优化中，根据业务需要可以选择安全约束机组组合或安全约束经济调度；在实时发电计划优化中，选择安全约束经济调度，只优化机组有功出力，不改变机组的开停机方案。前述的，其特征在于发电计划优化模型把不同周期间负荷预测、间歇式能源发电预测的不平衡量等比例地分解给所有可用的常规机组。根据&取值的不同，最小偏差目标可以有多种不平衡量的调节模式ki = l，等量调节；Iii = Pi,_，等容量比例调节；k% = pi maK -pft ,等可用容量比例调节；Ici = Ei,等电量比例调节，其中，Pi,_表示机组i的出力上限，凡^表示机组i在t时段的上一周期计划出力， Ei偏差表示机组i的电量计划。本专利技术的方法具有以下特点和功能1)能够考虑到电网运行方式的不断变化，以及负荷预测精度、间歇式能源发电出力预测精度随时间跨度降低而不断提高的特点，根据系统最新的发电运行环境进行有功调度，获得执行性强的发电计划。2)通过多周期发电计划的协调优化，实现发电计划编制的逐步精细化，逐级消除预测的偏差，降低间歇式能源发电接入后电网运行的不确定性，增加系统接纳间歇式能源发电的能力。3)日前发电计划的资源配置能力相对较强，日内、实时发电计划对安全性的考虑则更加精确，使用多周期递进协调优化模型，在间歇式能源发电并网后，充分利用个周期发电计划的优势，日内、实时发电计划围绕日前发电计划递进优化，实现了包含间歇式能源发电的有功调度的动态持续优化。 本专利技术的有益效果是经过日前、日内、实时三个周期的优化决策环节，采用各环节最新运行方式信息与预测信息，围绕调度目标持续优化，间歇式能源发电有功调度从整体宏观优化逐步过渡到局部精细优化。电网风险在各个环节得到分摊，间歇式能源发电的不确定性不断减少。日前发电计划兼顾电网运行的未来变化，再通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种间歇性能源发电有功调度方法，其特征在于，包括以下步骤：１）设置日前发电计划、日内发电计划、实时发电计划三个周期的电力调度环节；其中，日前发电计划的调度时间范围为未来１整天，日内发电计划的调度时间范围为未来８小时，实时发电计划的调度时间范围为未来３０分钟；２）日前计划阶段，调度中心根据次日机组检修计划和电网运行方式，以及短期负荷预测信息、短期间歇式能源发电功率预测信息，综合考虑日前发电计划编制的各种约束条件，构造次日的日前发电计划模型，并得到次日的日前发电计划，向电厂发布；３）日内计划阶段：调度中心基于日前发电计划提供的机组日内调度周期的启停状态和出力，根据日内最新负荷预测信息、日内最新间歇式能源发电功率预测信息、日内最新电网运行方式，综合考虑日内发电计划编制的各种约束条件，以与日前发电计划偏差最小为目标构造日内发电计划模型，并得到日内发电计划，向电厂发布；４）实时计划阶段：调度中心基于日内发电计划提供的机组实时调度周期的启停状态和出力，根据超短期负荷预测信息、超短期间歇式能源发电功率预测信息、实时电网运行方式，考虑实时计划编制的约束条件，以与日内发电计划偏差最小为目标构造实时发电计划模型，并得到实时发电计划，向电厂发布。...

【技术特征摘要】
1.一种间歇性能源发电有功调度方法，其特征在于，包括以下步骤1)设置日前发电计划、日内发电计划、实时发电计划三个周期的电力调度环节；其中， 日前发电计划的调度时间范围为未来1整天，日内发电计划的调度时间范围为未来8小时， 实时发电计划的调度时间范围为未来30分钟；2)日前计划阶段，调度中心根据次日机组检修计划和电网运行方式，以及短期负荷预测信息、短期间歇式能源发电功率预测信息，综合考虑日前发电计划编制的各种约束条件， 构造次日的日前发电计划模型，并得到次日的日前发电计划，向电厂发布；3)日内计划阶段调度中心基于日前发电计划提供的机组日内调度周期的启停状态和出力，根据日内最新负荷预测信息、日内最新间歇式能源发电功率预测信息、日内最新电网运行方式，综合考虑日内发电计划编制的各种约束条件，以与日前发电计划偏差最小为目标构造日内发电计划模型，并得到日内发电计划，向电厂发布；4)实时计划阶段调度中心基于日内发电计划提供的机组实时调度周期的启停状态和出力，根据超短期负荷预测信息、超短期间歇式能源发电功率预测信息、实时电网运行方式，考虑实时计划编制的约束条件，以与日内发电计划偏差最小为目标构造实时发电计划模型，并得到实时发电计划，向电厂发布。2.根据权利要求1所述的间歇性能源发电有功调度方法，其特征在于在所述步骤2) 步骤4)中，还包括对日前发电计划、日内发电计划和实时发电计划的递进协调优化，优化模型的目标为短周期发电计划与上一周期发电计划的偏差最小，长周期发电计划结果直接进入短周期发电计划的优化目标和约束模型，以偏差最小为目标的递进协调优化模型为目标函数3.根据权利要求1所述的间歇性能源发电有功调度方法，其特征在于在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李利利，杨争林，张彦涛，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：84