含大規(guī)?？稍偕茉吹呐潆姽径鄷r(shí)間尺度優(yōu)化調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于配電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)化控制領(lǐng)域，設(shè)及含大規(guī)模可再生能源的配電公司多時(shí) 間尺度優(yōu)化調(diào)度方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著化石能源的漸漸稀少和其使用對(duì)環(huán)境帶來的不利影響，對(duì)環(huán)境友好的可再生 能源（如光伏、風(fēng)電）的使用和發(fā)展成為了世界各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，可再生能源在電力 系統(tǒng)中的滲透率逐步提高。但由于可再生能源出力具有較大的隨機(jī)性與波動(dòng)性，其接入勢(shì) 必對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行帶來一些影響。
[0003] 在輸電和配電相分離的電力市場(chǎng)環(huán)境下，配電公司從電力市場(chǎng)中批發(fā)購(gòu)電并為用 戶提供供電服務(wù)。在競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，配電公司已成為自主經(jīng)營(yíng)的獨(dú)立經(jīng)濟(jì)實(shí)體，可W通過接入 可再生能源、可控分布式電源、負(fù)荷管理來優(yōu)化自身運(yùn)行，降低公司運(yùn)行成本。
[0004] 分布式電源（如柴油機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等）在配電網(wǎng)中滲透率的提高且與配電網(wǎng)并網(wǎng) 運(yùn)行對(duì)傳統(tǒng)配電網(wǎng)不論在運(yùn)行模式、管理模式還是控制模式上都將產(chǎn)生巨大影響?？煽胤?布式電源的接入增強(qiáng)了電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性與經(jīng)濟(jì)性，可W提高可再生能源的接入容量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 技術(shù)問題；本發(fā)明的目的是提供含大規(guī)?？稍偕茉吹呐潆姽径鄷r(shí)間尺度優(yōu) 化調(diào)度方法，能夠?qū)崿F(xiàn)電力市場(chǎng)環(huán)境下電力公司對(duì)可控分布式電源和可中斷負(fù)荷的優(yōu)化調(diào) 度，減少大規(guī)模可再生能源接入對(duì)配電網(wǎng)帶來的不利影響，有效節(jié)約配電網(wǎng)的運(yùn)行成本，提 高系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性。
[0006] 技術(shù)方案；本發(fā)明的含大規(guī)模可再生能源的配電公司多時(shí)間尺度調(diào)度方法，包括 W下步驟：
[0007] 步驟1 ;日前市場(chǎng)優(yōu)化調(diào)度；W日前電力公司運(yùn)行成本最小為優(yōu)化目標(biāo)，根據(jù)日前 調(diào)度運(yùn)行約束條件、第二天每小時(shí)可再生能源、負(fù)荷需求和實(shí)時(shí)電價(jià)的預(yù)測(cè)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)度， 確定W下=個(gè)優(yōu)化量：日前市場(chǎng)購(gòu)電量、日前分布式電源出力、日前可中斷負(fù)荷量；
[000引步驟2 ;日內(nèi)滾動(dòng)調(diào)度：在日前市場(chǎng)優(yōu)化調(diào)度的基礎(chǔ)上，W日內(nèi)電力公司運(yùn)行成本 最小為優(yōu)化目標(biāo)，根據(jù)滾動(dòng)調(diào)度運(yùn)行約束條件、日內(nèi)可再生能源、負(fù)荷、實(shí)時(shí)電價(jià)短期預(yù)測(cè) 對(duì)日內(nèi)當(dāng)前時(shí)刻W后的時(shí)段進(jìn)行滾動(dòng)優(yōu)化調(diào)度，對(duì)日前調(diào)度階段確定的優(yōu)化量進(jìn)行修正， 得到=個(gè)優(yōu)化量：滾動(dòng)市場(chǎng)購(gòu)電量、滾動(dòng)分布式電源出力、滾動(dòng)可中斷負(fù)荷量；
[0009] 步驟3 ;實(shí)時(shí)市場(chǎng)優(yōu)化；在日內(nèi)滾動(dòng)調(diào)度的基礎(chǔ)上，W下一時(shí)刻的電力公司實(shí)時(shí)運(yùn) 行成本最小為優(yōu)化目標(biāo)，根據(jù)實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)行約束條件、可再生能源、負(fù)荷、實(shí)時(shí)電價(jià)超短期 預(yù)測(cè)進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化，對(duì)滾動(dòng)調(diào)度階段確定的優(yōu)化量進(jìn)行修正，得到=個(gè)優(yōu)化量；實(shí)時(shí)市場(chǎng)購(gòu) 電量、實(shí)時(shí)分布式電源出力、實(shí)時(shí)可中斷負(fù)荷量。
[0010] S個(gè)步驟之間是遞進(jìn)關(guān)系，即配電公司首先在日前電力市場(chǎng)進(jìn)行日前市場(chǎng)優(yōu)化調(diào) 度，得到日前優(yōu)化調(diào)度量，然后在日內(nèi)運(yùn)行時(shí)，滾動(dòng)修正日前確定的優(yōu)化調(diào)度量偏差，最后 在實(shí)時(shí)電力市場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)市場(chǎng)優(yōu)化，對(duì)日內(nèi)滾動(dòng)階段確定的優(yōu)化量進(jìn)行進(jìn)一步的修正，確 定實(shí)時(shí)優(yōu)化量。各步驟中的優(yōu)化調(diào)度其時(shí)間尺度不同，步驟1中的日前市場(chǎng)調(diào)度是從日前 對(duì)次日24小時(shí)進(jìn)行調(diào)度，步驟2中的日內(nèi)滾動(dòng)調(diào)度是從日內(nèi)當(dāng)前時(shí)刻對(duì)該日剩余時(shí)段進(jìn)行 調(diào)度，步驟3中的實(shí)時(shí)市場(chǎng)優(yōu)化是從當(dāng)前時(shí)刻對(duì)下一時(shí)刻進(jìn)行調(diào)度，時(shí)間尺度是逐步縮小 的。通過小時(shí)間尺度的調(diào)度對(duì)大時(shí)間尺度調(diào)度的修正，逐步降低配電公司的運(yùn)行成本。
[0011] 進(jìn)一步的，在發(fā)明方法步驟1中，所述日前調(diào)度運(yùn)行約束條件包括日前功率平衡 約束、日前系統(tǒng)備用約束、日前分布式電源出力約束、日前分布式電源爬坡約束、日前分布 式電源最小啟停約束、日前市場(chǎng)購(gòu)電約束和日前可中斷負(fù)荷約束。
[0012] 進(jìn)一步的，所述日前功率平衡約束為：
[001引
[0014] 式中；NDG為配電網(wǎng)內(nèi)接入的分布式電源數(shù)量；巧為日前第i臺(tái)分布式電源在t 時(shí)刻發(fā)出的功率；巧為日前t時(shí)刻的市場(chǎng)購(gòu)電量；巧""'為次日t時(shí)刻風(fēng)電的出力預(yù)測(cè)值； 片為次日t時(shí)刻光伏的出力預(yù)測(cè)值；/貨為t時(shí)刻可中斷負(fù)荷的削減量；傳f為次日t時(shí)刻 配電網(wǎng)內(nèi)負(fù)荷的功率需求值；
[0015] 所述日前系統(tǒng)備用約束為：
[0016]
[0017] 式中：iT為第i臺(tái)分布式電源的最大出力.巧-為從電力市場(chǎng)購(gòu)電的上限值； Pr為t時(shí)刻的可中斷負(fù)荷最大負(fù)荷削減量；
[001引所述日前分布式電源出力約束為：
[0019]
[0020]式中：巧h為第i臺(tái)分布式電源的最小出力；Ui，t為第i臺(tái)分布式電源在t時(shí)刻的 啟停狀態(tài)，1表示啟動(dòng)，0表示關(guān)停；
[0021] 所述日前分布式電源爬坡約束為：
[0024]式中：Rup,i、R<i",i分別為第i臺(tái)分布式電源的爬坡上、下限；
[0025] 所述日前分布式電源最小啟停時(shí)間約束為：
[002引式中：MUPi、MDNi分別為第i臺(tái)分布式電源的最小運(yùn)行時(shí)間和最小關(guān)停時(shí)間；
[0029] 所述日前市場(chǎng)購(gòu)電約束為：
[0030]
[0031] 所述日前可中斷負(fù)荷約束為：
[0032]
[0033] 進(jìn)一步的，在發(fā)明方法步驟1中，所述日前電力公司運(yùn)行成本最小的優(yōu)化目標(biāo)為：
[0034]
[003引式中：CM為電力公司日前運(yùn)行的總成本；T為調(diào)度周期；AT為時(shí)間間隔；a i、bi、Ci 分別為第i臺(tái)分布式電源的二次出力成本系數(shù)；話f為日前t時(shí)刻的市場(chǎng)購(gòu)電電價(jià)；p豈為 可中斷負(fù)荷在次日t時(shí)刻削減負(fù)荷的報(bào)價(jià)；
[0036] 進(jìn)一步的，在本發(fā)明方法步驟2中，所述滾動(dòng)調(diào)度運(yùn)行約束條件包括滾動(dòng)功率平 衡約束、滾動(dòng)分布式電源爬坡約束、滾動(dòng)市場(chǎng)購(gòu)電約束、滾動(dòng)調(diào)度對(duì)日前調(diào)度的修正約束和 滾動(dòng)可中斷負(fù)荷約束。
[0037] 進(jìn)一步的，所述滾動(dòng)功率平衡約束為：
[00%]
[0039] 式中：APf,為日內(nèi)t時(shí)刻分布式電源出力變化量；Ai京為日內(nèi)t時(shí)刻的電網(wǎng)購(gòu)電 量的變化量；A/f""為日內(nèi)t時(shí)刻風(fēng)電的變化量；apt為日內(nèi)t時(shí)刻光伏的變化量；A/fw 為日內(nèi)t時(shí)刻可中斷負(fù)荷變化量；APL為日內(nèi)t時(shí)刻負(fù)荷的變化量；
[0040] 所述滾動(dòng)分布式電源爬坡功率約束為：
[0041]
[0042] 所述滾動(dòng)市場(chǎng)購(gòu)電約束為：
[0043]
[0044] 式中：巧為日內(nèi)t時(shí)刻確定的滾動(dòng)階段市場(chǎng)購(gòu)電量；
[0045] 所述滾動(dòng)調(diào)度對(duì)日前調(diào)度的修正約束為：
[0046]
[0047] 式中：為最新計(jì)劃中第i臺(tái)分布式電源在時(shí)段t的出力值.巧^為日前計(jì)劃 中分布式電源出力值；為每臺(tái)分布式電源在滾動(dòng)調(diào)度階段時(shí)的出力與最初的日前調(diào)度 計(jì)劃之差的上限；
[0048] 所述滾動(dòng)可中斷負(fù)荷約束為：
[0049]
[0050] 進(jìn)一步的，在本發(fā)明方法步驟2中，所述日內(nèi)電力公司運(yùn)行成本最小的優(yōu)化目標(biāo) 為：
[0化1]
[00巧式中；CE為日內(nèi)滾動(dòng)調(diào)度階段的電力公司運(yùn)行成本；T。為日內(nèi)當(dāng)前時(shí)刻；a w、bw、 Cw分別為滾動(dòng)階段修正后的分布式電源的二次成本系數(shù)；店，為滾動(dòng)階段t時(shí)刻的預(yù)測(cè)電 價(jià)；為滾動(dòng)階段t時(shí)刻從市場(chǎng)的購(gòu)電量；為日前調(diào)度階段確定的t時(shí)刻的市場(chǎng)購(gòu)電 量；姑為日內(nèi)可中斷負(fù)荷在t時(shí)刻的最新報(bào)價(jià)；巧為日內(nèi)t時(shí)刻可中斷負(fù)荷的削減量； [0053] 進(jìn)一步的，在本發(fā)明方法步驟3中，所述實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)行約束條件包括潮流約束、電 壓約束、無功補(bǔ)償器容量約束。
[0化4] 進(jìn)一步的，所述潮流約束為：
[0057] 式中；巧"W、巧6、巧、巧分別為節(jié)點(diǎn)i注入的電網(wǎng)有功功率、分布式電源的有功 出力、IL的削減量化及負(fù)荷的有功需求量；0""'、公"'、紡、a分別為節(jié)點(diǎn)i注入的電網(wǎng) 無功功率、分布式電源的無功出力、無功補(bǔ)償器的補(bǔ)償容量W及負(fù)荷的無功需求量；Yu為 節(jié)點(diǎn)i、j之間的電導(dǎo)；eU為YU的相角；5 1、5j.分別為節(jié)點(diǎn)i、j的電壓相角；
[005引所述電壓約束為：
[0059] V礎(chǔ)
[0060] 式中；Vimi。、Vim。,分別為節(jié)點(diǎn)i的電壓上、下限值；
[0061] 所述無功補(bǔ)償器容量約束：
[0062]
[006引式中：公胃、化，。分別為安裝在節(jié)點(diǎn)i處的無功補(bǔ)償裝置