本發(fā)明屬于電網(wǎng)調(diào)度領(lǐng)域，涉及一種針對(duì)可再生能源的電網(wǎng)調(diào)度控制聯(lián)絡(luò)線擬合優(yōu)化方法，既能保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，又能最大限度地接納可再生能源。

背景技術(shù)：

隨著電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，電力交易在全國范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了能源資源優(yōu)化配置，有效解決了缺點(diǎn)與窩點(diǎn)并存的局面，而各大區(qū)與省間電網(wǎng)日益緊密的聯(lián)系，和聯(lián)絡(luò)線輸電能力硬件地提升，使得能源資源優(yōu)化配置有了更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另一方面，能源大規(guī)模應(yīng)用使得人們的生活水平得到了極大的提高，然而能源消耗量最大的煤炭、石油等化石能源是不可再生的，其大規(guī)模的開發(fā)與使用給環(huán)境帶來了嚴(yán)重的破壞。在這種能源日趨耗竭和生態(tài)環(huán)境不斷惡化的雙重制約背景下，發(fā)展可再生能源，實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略刻不容緩。

然而可再生能源具有間歇性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，大規(guī)模地使用可再生能源對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來了非常大的影響，使得傳統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案必須做出調(diào)整才能維持系統(tǒng)穩(wěn)定。考慮可再生能源并網(wǎng)的系統(tǒng)中，只有將可再生能源參與系統(tǒng)的調(diào)度運(yùn)行才能保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高系統(tǒng)吸納可再生能源的能力，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)型。

因此，需要提高一種系統(tǒng)和方法，用于指導(dǎo)可再生能源的調(diào)度，提高系統(tǒng)消納可再生能源的能力，在最大利用可再生能源的前提下，保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種考慮可再生能源吸納量最大的聯(lián)絡(luò)線擬合優(yōu)化方法，該方法用于包含可再生能源的電力調(diào)度運(yùn)行方案決策中。該方法在考慮可再生能源聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃時(shí)，綜合分析負(fù)荷、本地發(fā)電出力、備用容量計(jì)劃情況，最大化利用可再生能源功率曲線，使得系統(tǒng)在滿足安全穩(wěn)定運(yùn)行條件下最大能力消納可再生能源。聯(lián)絡(luò)線曲線由本地調(diào)度執(zhí)行，以幫助提高電網(wǎng)運(yùn)行安全穩(wěn)定性，提高可再生能源吸納能力，最大程度利用可再生能源。

本發(fā)明的一種考慮可再生能源吸納量最大的聯(lián)絡(luò)線擬合優(yōu)化方法，包括以下步驟：

S1.基于未來負(fù)荷預(yù)測(cè)值及本地機(jī)組發(fā)電出力計(jì)劃，計(jì)算得到初始聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃。

該步驟包含以下子步驟：

S1-1.采集前n天的歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)下一聯(lián)絡(luò)線周期內(nèi)平均負(fù)荷水平；

S1-2.采集本地機(jī)組裝機(jī)容量及發(fā)電檢修計(jì)劃容量，計(jì)算本地機(jī)組計(jì)劃出力水平

S1-3.根據(jù)得到可再生能源功率預(yù)測(cè)結(jié)果，綜合考慮系統(tǒng)調(diào)峰和安全穩(wěn)定約束，計(jì)算初始可再生能源聯(lián)絡(luò)線容量。若系統(tǒng)調(diào)峰受限或安全穩(wěn)定受限，可再生能源調(diào)度進(jìn)入安全受限時(shí)段；若無調(diào)峰和安全穩(wěn)定受限，則可再生能源進(jìn)入安全非受限時(shí)段。

S2.對(duì)計(jì)算得到的可再生能源聯(lián)絡(luò)線數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行擬合。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所涉及一種考慮可再生能源吸納量最大的聯(lián)絡(luò)線擬合優(yōu)化的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明一種考慮可再生能源吸納量最大的聯(lián)絡(luò)線擬合優(yōu)化方法的具體步驟如下：

(1)基于未來負(fù)荷預(yù)測(cè)值及本地機(jī)組發(fā)電出力計(jì)劃，計(jì)算得到初始聯(lián)絡(luò)線計(jì)劃。

該步驟包含以下子步驟：

1)采集前n天的歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)下一聯(lián)絡(luò)線周期內(nèi)平均負(fù)荷水平，預(yù)測(cè)方法如下：

i＝1，2，…，96；j＝1，2，…，n

式中，D_i為第i個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的負(fù)荷預(yù)測(cè)值，D_j，i為歷史第j天第i個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的負(fù)荷值。

2)采集本地機(jī)組裝機(jī)容量及發(fā)電檢修計(jì)劃容量，計(jì)算得到本地機(jī)組計(jì)劃出力水平的上下線。其計(jì)算公式為：

G_max＝P-J

G_min＝(P-J)×α

式中，G_max、G_min分別為本地機(jī)組出力上下限；P為機(jī)組裝機(jī)容量；J為檢修計(jì)劃容量；α為機(jī)組出力下限約束，一般取50％。

3)計(jì)算初始聯(lián)絡(luò)線容量。其計(jì)算公式為：

L_i＝D_i-G-R

式中，L_i為第i個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的初始可再生能源聯(lián)絡(luò)線容量，R為備用容量。

考慮可再生能源最大化為約束，優(yōu)化分配聯(lián)絡(luò)線容量，則約束條件為：

max L

可見，若可接納可再生能源能力大于可再生能源功率預(yù)測(cè)值，則可再生能源為安全穩(wěn)定非受限調(diào)度時(shí)段，可全部吸納可再生能源容量；若可接納可再生能源能力小于可再生能源功率預(yù)測(cè)值，則可再生能源為安全穩(wěn)定受限調(diào)度時(shí)段，接納的可在能源容量即為電網(wǎng)可接納再生能源的最大值。

(2)根據(jù)上述步驟，利用最小二乘法進(jìn)行曲線擬合，得到聯(lián)絡(luò)線水平。

該步驟包含以下子步驟：

1)將求得聯(lián)絡(luò)線的數(shù)據(jù)點(diǎn)(x_i，y_i)(i＝0，1，...，m)，m為所有次數(shù)不超過的多項(xiàng)式構(gòu)成的函數(shù)類。

2)設(shè)擬合曲線模型為：

$f_k\left(x_i\right)=\underset{k=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{a}_k{x}_i^k\∈\mathrm{\Φ},$

約束條件為：

$I=\underset{i=0}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{[f_k\left(x_i\right)-y_i]}^2=\underset{i=0}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}(\underset{k=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{a}_k{x}_i^k-y_i{]}^2=\min ,$

則I最小值存在的必要條件是其對(duì)應(yīng)偏導(dǎo)等于零，則

$\frac{\∂I}{{\∂a}_j}=2\underset{i=0}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}(\underset{k=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{a}_k{x}_i^k-y_i)x_i^j=0(j=\mathrm{0,1},...,n),$

$\underset{k=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left(\underset{i=0}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{x}_i^{j+k}\right)a_k=\underset{i=0}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{x}_i^j{y}_i(j=\mathrm{0,1},...,n),$

通過該方程求出唯一解，即可確定擬合函數(shù)。