一種考慮風(fēng)電預(yù)測誤差的機(jī)組有功實(shí)時(shí)調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電網(wǎng)的運(yùn)行控制領(lǐng)域，特別是風(fēng)電新能源電網(wǎng)的調(diào)度方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著國內(nèi)電源結(jié)構(gòu)的調(diào)整力度不斷加大，新能源發(fā)電技術(shù)迅速發(fā)展，接入 電網(wǎng)的容量增大。然而，風(fēng)力發(fā)電固有的隨機(jī)性和波動(dòng)性，使其在大規(guī)模接入系統(tǒng)時(shí)，會(huì)對(duì) 電網(wǎng)運(yùn)行造成嚴(yán)重影響甚至危及電網(wǎng)安全。
[0003] 電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度問題W經(jīng)濟(jì)型最優(yōu)為目標(biāo)，滿足系統(tǒng)功率平衡和運(yùn)行約束條件 的優(yōu)化問題。近年來，依據(jù)"多級(jí)協(xié)調(diào)、逐級(jí)細(xì)化"的思路，將控制分為四個(gè)階段；日前調(diào)度、 滾動(dòng)調(diào)度、實(shí)時(shí)調(diào)度和AGC(自動(dòng)發(fā)電控制）。實(shí)時(shí)調(diào)度W15min為周期，取系統(tǒng)中性能良 好、爬坡速率較快的機(jī)組為緩沖機(jī)組，依據(jù)提前15min的預(yù)測信息調(diào)整緩沖機(jī)組的出力并 提前15min下發(fā)給對(duì)應(yīng)機(jī)組，平抑有功的不平衡量，W改善運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。由于在滾動(dòng)調(diào)度 之后，實(shí)時(shí)調(diào)度所需修正的機(jī)組出力的量相對(duì)較小。實(shí)時(shí)調(diào)度是在滾動(dòng)調(diào)度基礎(chǔ)上的進(jìn)一 步校核和修正，本質(zhì)上是對(duì)緩沖機(jī)組出力的動(dòng)態(tài)優(yōu)化問題。由于現(xiàn)有的風(fēng)電預(yù)測精度較低， 當(dāng)大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)時(shí)，風(fēng)電波動(dòng)造成的功率缺額將會(huì)給電網(wǎng)的安全運(yùn)行帶來威脅。然而，現(xiàn) 有研究實(shí)時(shí)調(diào)度研究大多僅考慮到負(fù)荷預(yù)測的偏差，忽略了風(fēng)電預(yù)測誤差。負(fù)荷預(yù)測雖然 也存在誤差，但是相較于風(fēng)電預(yù)測，其變化趨勢認(rèn)為是可W被精確預(yù)測的。事實(shí)上，風(fēng)電預(yù) 測的實(shí)測值與預(yù)測值之間存在較大差異，勢必影響實(shí)時(shí)調(diào)度結(jié)果和系統(tǒng)安全。所W，實(shí)時(shí)調(diào) 度中必須考慮到風(fēng)電預(yù)測誤差的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 發(fā)明目的；為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種考慮風(fēng)電預(yù)測誤差 的機(jī)組有功實(shí)時(shí)調(diào)度方法，用于解決現(xiàn)有的電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度中實(shí)時(shí)調(diào)度時(shí)風(fēng)電預(yù)測誤差 較大的技術(shù)問題。
[0005] 技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
[0006] 一種考慮風(fēng)電預(yù)測誤差的機(jī)組有功實(shí)時(shí)調(diào)度方法，包括順序執(zhí)行的W下步驟：
[0007] 步驟一、讀取待調(diào)度電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和機(jī)組參數(shù)，W及最新滾動(dòng)調(diào)度后電力 系統(tǒng)中的機(jī)組出力；
[0008] 步驟二、設(shè)定緩沖機(jī)組有功最優(yōu)分配模型目標(biāo)函數(shù)為
[0009]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種考慮風(fēng)電預(yù)測誤差的機(jī)組有功實(shí)時(shí)調(diào)度方法，其特征在于：包括順序執(zhí)行的以 下步驟： 步驟一、讀取待調(diào)度電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和機(jī)組參數(shù)，以及最新滾動(dòng)調(diào)度后電力系統(tǒng) 中的機(jī)組出力； 步驟二、設(shè)定緩沖機(jī)組有功最優(yōu)分配模型目標(biāo)函數(shù)為
(1) 式中： V表示機(jī)組包括緩沖機(jī)組和風(fēng)電機(jī)組，Nrt是緩沖機(jī)組的集合，1^是風(fēng)電機(jī)組的集 合，< 是緩沖機(jī)組發(fā)電出力單位調(diào)整成本，A/n;)是緩沖機(jī)組在t時(shí)刻初的出力調(diào)整量， 是風(fēng)電機(jī)組在t時(shí)刻初的棄風(fēng)量，kv為棄風(fēng)權(quán)重因子； 步驟三、獲取下一周期的風(fēng)電預(yù)測出力及總負(fù)荷預(yù)測信息，并設(shè)置閾值Pwind;利用下一 周期的風(fēng)電預(yù)測出力減去當(dāng)前周期的風(fēng)電出力獲得風(fēng)電總出力預(yù)測增量，判斷風(fēng)電總出力 預(yù)測增量是否大于Pwind;若大于等于Pwind，則下一周期電力系統(tǒng)選擇棄風(fēng)；若小于Pwind，則下 一周期電力系統(tǒng)選擇全部接納風(fēng)電出力； 步驟四、設(shè)定A/f(〇和A/f"⑴為決策變量，組成待求染色體； 步驟五、隨機(jī)產(chǎn)生初代染色體，基于拉丁超立方采樣獲取風(fēng)電預(yù)測誤差樣品，通過概率 潮流方法得到電力系統(tǒng)有功潮流概率分布，驗(yàn)證其是否滿足如下4個(gè)約束條件； 式中：
(2) 式中：AiTw(〇是風(fēng)電機(jī)組預(yù)測出力的增量，APlMd為總負(fù)荷預(yù)測的增量，總負(fù)荷 預(yù)測增量為下一周期總負(fù)荷預(yù)測信息減去當(dāng)前周期總負(fù)荷； (3) 式中⑴為風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)電預(yù)測誤差量，PTk為t時(shí)刻實(shí)時(shí)調(diào)度風(fēng)電預(yù)測誤差后 的線路斷面k的有功功率概率分布，瓦為線路斷面k的有功功率傳輸上限，生為線路斷面 k的有功功率傳輸下限，Pr{>}表示概率，< 為給定的潮流約束置信水平，且<1;該 式需對(duì)電網(wǎng)中任一斷面k都成立； (4) 式中：為緩沖機(jī)組出力調(diào)整的下限，且= 1)-),其 中Pv,minS緩沖機(jī)組出力下限，A/f為緩沖機(jī)組出力的最大下調(diào)量，為緩沖機(jī)組出力 調(diào)整的上限，且A^ =min(巧max-if(/-1),A/T),其中Pv,_為緩沖機(jī)組出力上限， 為緩沖機(jī)組出力的最大上調(diào)量； (5)式中：》92rt為給定的旋轉(zhuǎn)備用約束置信水平； 若滿足所有約束條件，則將對(duì)應(yīng)的初代染色體放入初代種群；否則重新產(chǎn)生染色體并 在新的染色體的基礎(chǔ)上重復(fù)上述采樣及驗(yàn)證方法，將滿足約束條件的對(duì)應(yīng)的染色體放入初 代種群中，直至達(dá)到種群規(guī)模N; 步驟六：經(jīng)由改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行保留、選擇、交叉、變異、復(fù)制操作，采用基于序的評(píng)價(jià) 函數(shù)，對(duì)新產(chǎn)生種群進(jìn)行檢驗(yàn)以確認(rèn)其滿足步驟五中的4個(gè)約束條件，直到改進(jìn)遺傳算法 達(dá)到指定進(jìn)化代數(shù)d或滿足以下收斂性條件：
(1)式中： 7/,"為染色體，d為進(jìn)化代數(shù)，e為收斂判據(jù)； 步驟七：將最終代染色體中的最優(yōu)個(gè)體作為優(yōu)化后的緩沖機(jī)組出力調(diào)整量和棄風(fēng)量， 并按照優(yōu)化后緩沖機(jī)組出力調(diào)整量和棄風(fēng)量進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮風(fēng)電預(yù)測誤差的機(jī)組有功實(shí)時(shí)調(diào)度方法，其特征在 于：風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)電預(yù)測誤差量< ⑴隨機(jī)分布采用拉普拉斯分布描述。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種考慮風(fēng)電預(yù)測誤差的電力系統(tǒng)有功實(shí)時(shí)經(jīng)濟(jì)調(diào)度方法。使用拉普拉斯分布描述風(fēng)電預(yù)測誤差隨機(jī)分布特性，以經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)與棄風(fēng)最小為雙目標(biāo)，引入機(jī)會(huì)約束條件，基于拉丁超立方采樣的概率潮流方法求解系統(tǒng)有功潮流概率分布，建立考慮風(fēng)電預(yù)測誤差的緩沖機(jī)組有功最優(yōu)分配模型，并采用改進(jìn)的遺傳算法求解該機(jī)會(huì)約束規(guī)劃模型。本發(fā)明在實(shí)時(shí)調(diào)度中考慮風(fēng)電預(yù)測誤差，能夠避免風(fēng)電出力偏差給系統(tǒng)帶來的功率失衡和潮流越限，保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行。此外系統(tǒng)在消納風(fēng)電預(yù)測誤差的同時(shí)，提高了風(fēng)電接納能力。
【IPC分類】H02J3-48
【公開號(hào)】CN104810863
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510236708
【發(fā)明人】蔣平, 張文婷, 霍雨翀
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年5月11日