本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是用于電力系統(tǒng)短期運(yùn)行調(diào)度的一種考慮電壓支撐的含風(fēng)電電力系統(tǒng)機(jī)組組合方法。

背景技術(shù)：

含風(fēng)電電力系統(tǒng)機(jī)組組合的目的是在以系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)超前決策常規(guī)發(fā)電機(jī)組啟停狀態(tài)以及備用容量配置，以滿足預(yù)期的負(fù)荷、風(fēng)電及其波動(dòng)的需要。新形勢(shì)下，隨著風(fēng)電大規(guī)模地接入電網(wǎng)，其固有的隨機(jī)波動(dòng)特性，使得發(fā)電側(cè)的不確定性日漸突出；隨著傳統(tǒng)的同步形式發(fā)電逐漸讓位于風(fēng)電等異步形式發(fā)電，系統(tǒng)的電壓支撐能力減弱，這些增加了電力系統(tǒng)機(jī)組組合決策的困難。由此如何提高機(jī)組組合決策的可靠性以提升風(fēng)電并網(wǎng)背景下電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性已成為當(dāng)前電網(wǎng)運(yùn)行亟待解決的問(wèn)題。

專利號(hào)為zl201210165681.8的中國(guó)專利：“一種求解考慮風(fēng)電波動(dòng)性的機(jī)組組合方法”，給出了一種求解考慮風(fēng)電波動(dòng)性的機(jī)組組合方法，其運(yùn)用區(qū)間線性規(guī)劃理論，能夠保證系統(tǒng)在風(fēng)電出力波動(dòng)范圍內(nèi)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，但其是在潮流線性化基礎(chǔ)上進(jìn)行的機(jī)組組合決策，難以保證風(fēng)電波動(dòng)情境下的電壓安全可靠性。專利號(hào)為zl201410332243.5的中國(guó)專利：“一種適用于大規(guī)模風(fēng)電接入的電網(wǎng)輸電裕度控制方法”，公開(kāi)了一種適用于大規(guī)模風(fēng)電接入的電網(wǎng)輸電裕度控制方法，該方法通過(guò)安全約束機(jī)組組合和概率潮流交替計(jì)算以保證風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行背景下電網(wǎng)安全裕度，但需看到其中的概率潮流計(jì)算難以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)機(jī)組組合決策的有效校正，因而難以獲得有效的收斂解。專利申請(qǐng)?zhí)枮?01410682529.6的中國(guó)專利：“一種考慮風(fēng)電機(jī)組安全約束的機(jī)組組合方法”，公開(kāi)了一種考慮普通異步風(fēng)電機(jī)組安全約束的機(jī)組組合方法，該方法采用交流潮流形式并結(jié)合異步風(fēng)電機(jī)組無(wú)功-電壓特性以計(jì)及電壓安全約束，但其是在確定性的風(fēng)電出力情境下進(jìn)行的決策，并無(wú)考慮風(fēng)電的隨機(jī)波動(dòng)特性，因而具有一定的局限性。專利申請(qǐng)?zhí)枮?01610254532.7的中國(guó)專利：“一種考慮交流潮流約束的不確定性機(jī)組組合模型及求解方法”，公開(kāi)了一種考慮交流潮流約束的不確定性機(jī)組組合模型及求解方法，該方法采用機(jī)會(huì)約束方法描述風(fēng)電出力的不確定性，構(gòu)建基于交流潮流模型的不確定性機(jī)組組合模型，并由隨機(jī)約束序優(yōu)化方法予以求解。該發(fā)明所提模型有效降低了風(fēng)電大規(guī)模接入后電網(wǎng)電壓越限的風(fēng)險(xiǎn)，但其是在發(fā)電和負(fù)荷功率獨(dú)立于電壓水平的前提下進(jìn)行的決策，具有一定的保守性，不利于風(fēng)電波動(dòng)的消納。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種考慮電壓支撐的含風(fēng)電電力系統(tǒng)機(jī)組組合方法，可以考慮風(fēng)電功率的隨機(jī)波動(dòng)情況，又能考慮系統(tǒng)的電壓支撐需求和常規(guī)發(fā)電機(jī)組、負(fù)荷的電壓調(diào)節(jié)特性，以及常規(guī)發(fā)電機(jī)組的二次備用響應(yīng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)調(diào)度與控制的有機(jī)銜接，適應(yīng)于含大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的電力系統(tǒng)機(jī)組啟停決策。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：一種考慮電壓支撐的含風(fēng)電電力系統(tǒng)機(jī)組組合方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)給定常規(guī)發(fā)電機(jī)組技術(shù)參數(shù)和成本系數(shù)，電網(wǎng)技術(shù)和運(yùn)行參數(shù)，系統(tǒng)負(fù)荷、風(fēng)電功率的波動(dòng)區(qū)間范圍；

(2)根據(jù)系統(tǒng)支路電抗和節(jié)點(diǎn)支路關(guān)聯(lián)關(guān)系，形成系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)注入轉(zhuǎn)移因子陣；

(3)根據(jù)預(yù)測(cè)精度生成隨機(jī)場(chǎng)景，并進(jìn)行場(chǎng)景縮減；

(4)給定系統(tǒng)運(yùn)行允許的電壓上下限值，以及節(jié)點(diǎn)上負(fù)荷電壓特性參數(shù)，構(gòu)建機(jī)組組合兩階段優(yōu)化模型，優(yōu)化模型以系統(tǒng)發(fā)電成本、備用成本以及棄風(fēng)電成本之和最小為目標(biāo)并包括多個(gè)約束；

(5)基于奔德斯分解算法選擇復(fù)雜變量，將優(yōu)化模型分解為主問(wèn)題和子問(wèn)題；

(6)主問(wèn)題和子問(wèn)題兩者交替迭代求解，其中主問(wèn)題為混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，由混合整數(shù)線性規(guī)劃算法求解，子問(wèn)題為非線性規(guī)劃模型，由非線性規(guī)劃算法求解，得到最終的常規(guī)發(fā)電機(jī)組各時(shí)段啟停狀態(tài)、有功功率基點(diǎn)和勵(lì)磁空載設(shè)定電壓，有載調(diào)壓變壓器非標(biāo)準(zhǔn)變比以及并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償容量。

進(jìn)一步地，所述節(jié)點(diǎn)注入轉(zhuǎn)移因子陣表達(dá)式為：

ψ＝bla(a^tbla)^-1(1)

其中，bl為支路電納對(duì)角陣，a為節(jié)點(diǎn)-支路關(guān)聯(lián)矩陣，上標(biāo)“t”標(biāo)記矩陣轉(zhuǎn)置。注入轉(zhuǎn)移因子陣ψ中元素ψl,i表示支路l傳輸功率對(duì)節(jié)點(diǎn)i注入功率的靈敏度因子。

進(jìn)一步地，步驟(3)中，根據(jù)預(yù)測(cè)精度生成隨機(jī)場(chǎng)景是指通過(guò)對(duì)歷史預(yù)測(cè)誤差的統(tǒng)計(jì)，確定當(dāng)前時(shí)段風(fēng)電功率預(yù)測(cè)精度，根據(jù)前瞻時(shí)間尺度范圍內(nèi)各時(shí)段的風(fēng)電場(chǎng)輸出功率預(yù)測(cè)期望值和預(yù)測(cè)誤差，隨機(jī)生成風(fēng)電功率的隨機(jī)時(shí)間序列場(chǎng)景，在生成的場(chǎng)景規(guī)模內(nèi)，各場(chǎng)景發(fā)生的概率相同。

進(jìn)一步地，步驟(3)中，場(chǎng)景縮減是指每一時(shí)間序列場(chǎng)景均為一向量，任意兩場(chǎng)景之間的向量差模值即為場(chǎng)景之間的距離，通過(guò)設(shè)定一定的閾值，合并距離相近的場(chǎng)景保留有代表性的場(chǎng)景以簡(jiǎn)化計(jì)算。

進(jìn)一步地，步驟(4)中，優(yōu)化模型中目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式為：

其中，ng為常規(guī)發(fā)電機(jī)組集合，nw為風(fēng)電場(chǎng)集合；為機(jī)組g啟動(dòng)成本；為t時(shí)段機(jī)組g的輸出功率基點(diǎn)，cg()為機(jī)組g二次發(fā)電成本特性函數(shù)，即其中ag、bg和cg為成本系數(shù)，ugt為發(fā)電機(jī)組g在時(shí)段t的啟停狀態(tài)，運(yùn)行為1，停運(yùn)為0；ρs為場(chǎng)景s發(fā)生的概率；為s場(chǎng)景下t時(shí)段機(jī)組g備用容量，為機(jī)組g備用成本函數(shù)；為s場(chǎng)景下t時(shí)段風(fēng)電場(chǎng)w棄風(fēng)量，為風(fēng)電場(chǎng)w棄風(fēng)成本函數(shù)。

進(jìn)一步地，步驟(4)中，兩階段優(yōu)化模型中第一階段決策變量約束具體包括以下八個(gè)約束：

1)常規(guī)發(fā)電機(jī)組開(kāi)啟時(shí)間約束

其中，lg為初始時(shí)段發(fā)電機(jī)組g的必須運(yùn)行時(shí)間，sg為發(fā)電機(jī)組g的最小開(kāi)啟時(shí)間，non為初始開(kāi)啟的常規(guī)發(fā)電機(jī)組集合；

2)常規(guī)發(fā)電機(jī)組停運(yùn)時(shí)間約束

其中，gg為初始時(shí)段發(fā)電機(jī)組g的必須停運(yùn)時(shí)間，eg為發(fā)電機(jī)組g的最小停運(yùn)時(shí)間，noff為初始停運(yùn)的常規(guī)發(fā)電機(jī)組集合；

3)常規(guī)發(fā)電機(jī)組有功功率范圍約束

其中，和為常規(guī)發(fā)電機(jī)組g功率上下限；

4)常規(guī)發(fā)電機(jī)組爬坡約束

其中，pg,0為常規(guī)機(jī)組g初始有功功率，ug,0為常規(guī)機(jī)組g初始運(yùn)行狀態(tài)；為常規(guī)機(jī)組g最大向上爬坡速率，為常規(guī)機(jī)組g最大向下爬坡速率，δτ為時(shí)段長(zhǎng)度；

5)常規(guī)發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)成本約束

其中，為常規(guī)發(fā)電機(jī)組g啟動(dòng)成本，ug0表示常規(guī)機(jī)組g初始運(yùn)行狀態(tài)；

6)基點(diǎn)功率平衡約束

其中，為時(shí)段t風(fēng)電場(chǎng)w調(diào)度的有功功率，為t時(shí)段負(fù)荷d有功功率；nd為負(fù)荷集合；

7)支路載荷約束

其中，ψl,i為支路l載流關(guān)于節(jié)點(diǎn)i注入的靈敏度因子，ng,i、nd,i和nw,i分別為節(jié)點(diǎn)i上的常規(guī)機(jī)組集合、負(fù)荷集合和風(fēng)電場(chǎng)集合，nn和nl分別為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)集合和支路集合，為支路l的視在功率；

8)系統(tǒng)棄風(fēng)電量約束

其中，為t時(shí)段風(fēng)電場(chǎng)w期望的輸出功率，δpwt為決策的t時(shí)段風(fēng)電場(chǎng)w棄風(fēng)電量。

進(jìn)一步地，步驟(4)中，兩階段優(yōu)化模型中第二階段決策變量約束具體包括以下八個(gè)約束：

1)節(jié)點(diǎn)功率平衡約束

其中，和分別為s場(chǎng)景下t時(shí)段常規(guī)發(fā)電機(jī)組g有功功率、無(wú)功功率，和分別為t時(shí)段負(fù)荷額定有功功率、無(wú)功功率，αpd為負(fù)荷d有功-電壓特性參數(shù)，αqd為負(fù)荷d無(wú)功-電壓特性參數(shù)；和分別為s場(chǎng)景下t時(shí)段支路l兩端的有功功率和無(wú)功功率，為s場(chǎng)景下t時(shí)段風(fēng)電場(chǎng)w有功功率，為s場(chǎng)景下t時(shí)段無(wú)功補(bǔ)償容量，nc,i為節(jié)點(diǎn)i上無(wú)功設(shè)備集合，ns,i和ne,i分別為以節(jié)點(diǎn)i為首端節(jié)點(diǎn)、末端節(jié)點(diǎn)的支路集合；

2)各場(chǎng)景下風(fēng)電功率范圍約束

其中，pwts為s場(chǎng)景下t時(shí)段風(fēng)電場(chǎng)w風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值，為s場(chǎng)景下t時(shí)段風(fēng)電場(chǎng)w棄風(fēng)量；

3)各場(chǎng)景下常規(guī)發(fā)電機(jī)組備用范圍約束

其中，為s場(chǎng)景下t時(shí)段常規(guī)機(jī)組g備用響應(yīng)量，和分別為常規(guī)機(jī)組g向上備用容量、向下備用容量；

4)各場(chǎng)景下常規(guī)發(fā)電機(jī)組出力范圍約束

5)各場(chǎng)景下常規(guī)發(fā)電機(jī)組功率爬坡約束

6)各場(chǎng)景下發(fā)電機(jī)組電壓調(diào)節(jié)特性

其中，和為s場(chǎng)景下t時(shí)段常規(guī)機(jī)組g勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)、功角和無(wú)功電流，為s場(chǎng)景下t時(shí)段常規(guī)機(jī)組g機(jī)端電壓，為s場(chǎng)景下t時(shí)段常規(guī)機(jī)組g空載設(shè)定電壓，為常規(guī)機(jī)組g直軸電抗；

7)常規(guī)發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁上下限約束

其中，和分別為常規(guī)機(jī)組g勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)上下限；

8)各場(chǎng)景下節(jié)點(diǎn)電壓上下限約束

其中，和分別為s場(chǎng)景下t時(shí)段節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值、電壓相角，vi^max和vi^min為節(jié)點(diǎn)i電壓幅值上下限；

9)各場(chǎng)景下支路載荷約束

其中，gl為支路l的電導(dǎo)；bl為支路l的電納；

10)有載調(diào)壓變壓器分接頭調(diào)節(jié)范圍約束

其中，tbts為s場(chǎng)景下t時(shí)段有載調(diào)壓變壓器b非標(biāo)準(zhǔn)變比，和為非標(biāo)準(zhǔn)變比上下限，nb為變壓器集合；

11)無(wú)功設(shè)備運(yùn)行范圍約束

其中，qcts為s場(chǎng)景下t時(shí)段無(wú)功設(shè)備c補(bǔ)償無(wú)功功率，和為其無(wú)功出力上下限，nc為無(wú)功設(shè)備集合。

進(jìn)一步地，步驟(5)中，復(fù)雜變量選取為發(fā)電機(jī)組啟停狀態(tài)和調(diào)度的有功功率。

進(jìn)一步地，步驟(5)中，子問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)為

其中，上標(biāo)(k)標(biāo)識(shí)迭代次數(shù)，和為保證子問(wèn)題有解而對(duì)發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁上下限約束引入的非負(fù)松弛變量，和為保證子問(wèn)題有解而對(duì)節(jié)點(diǎn)電壓上下限約束引入的非負(fù)松弛變量，和分別為對(duì)應(yīng)的懲罰因子。

進(jìn)一步地，步驟(5)中，主問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)為

其中，為t時(shí)段常規(guī)機(jī)組g決策的發(fā)電成本。

本發(fā)明的有益效果是：(1)本發(fā)明可用于電力系統(tǒng)短期運(yùn)行調(diào)度的常規(guī)發(fā)電機(jī)組啟停狀態(tài)和基點(diǎn)功率的聯(lián)合決策，本發(fā)明與傳統(tǒng)的機(jī)組組合方法相比，保證系統(tǒng)電壓支撐的安全性，還能調(diào)動(dòng)系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)能力促進(jìn)對(duì)不確定的風(fēng)電功率的消納，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；(2)本發(fā)明還對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)壓輔助服務(wù)定價(jià)起到指導(dǎo)作用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的流程圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1所示，一種考慮電壓支撐的含風(fēng)電電力系統(tǒng)機(jī)組組合方法，其具體包括如下六個(gè)步驟：

(1)給定常規(guī)發(fā)電機(jī)組技術(shù)參數(shù)和成本系數(shù)，電網(wǎng)技術(shù)和運(yùn)行參數(shù)，系統(tǒng)負(fù)荷、風(fēng)電功率的波動(dòng)區(qū)間范圍計(jì)算參數(shù)；

(2)根據(jù)系統(tǒng)支路電抗和節(jié)點(diǎn)支路關(guān)聯(lián)關(guān)系，形成系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)注入轉(zhuǎn)移因子陣，其表達(dá)式為：

ψ＝bla(a^tbla)^-1(1)

其中，bl為支路電納對(duì)角陣，a為節(jié)點(diǎn)-支路關(guān)聯(lián)矩陣，上標(biāo)“t”標(biāo)記矩陣轉(zhuǎn)置；注入轉(zhuǎn)移因子陣ψ中元素ψl,i表示支路l傳輸功率對(duì)節(jié)點(diǎn)i注入功率的靈敏度因子；

(3)根據(jù)預(yù)測(cè)精度生成隨機(jī)場(chǎng)景，并進(jìn)行場(chǎng)景縮減；根據(jù)預(yù)測(cè)精度生成隨機(jī)場(chǎng)景是指通過(guò)對(duì)歷史預(yù)測(cè)誤差的統(tǒng)計(jì)，確定當(dāng)前時(shí)段風(fēng)電功率預(yù)測(cè)精度，根據(jù)前瞻時(shí)間尺度范圍內(nèi)各時(shí)段的風(fēng)電場(chǎng)輸出功率預(yù)測(cè)期望值和預(yù)測(cè)誤差，隨機(jī)生成風(fēng)電功率的隨機(jī)時(shí)間序列場(chǎng)景，在生成的場(chǎng)景規(guī)模內(nèi)，各場(chǎng)景發(fā)生的概率相同；場(chǎng)景縮減是指每一時(shí)間序列場(chǎng)景均為一向量，任意兩場(chǎng)景之間的向量差模值即為場(chǎng)景之間的距離，通過(guò)設(shè)定一定的閾值，合并距離相近的場(chǎng)景保留有代表性的場(chǎng)景以簡(jiǎn)化計(jì)算；

(4)給定系統(tǒng)運(yùn)行允許的電壓上下限值，以及節(jié)點(diǎn)上負(fù)荷電壓特性參數(shù)，構(gòu)建機(jī)組組合兩階段優(yōu)化模型，優(yōu)化模型以系統(tǒng)發(fā)電成本、備用成本以及棄風(fēng)電成本之和最小為目標(biāo)并包括多個(gè)約束；優(yōu)化模型中目標(biāo)函數(shù)表達(dá)式為：

其中，ng為常規(guī)發(fā)電機(jī)組集合，nw為風(fēng)電場(chǎng)集合；為機(jī)組g啟動(dòng)成本；為t時(shí)段機(jī)組g的輸出功率基點(diǎn)，cg()為機(jī)組g二次發(fā)電成本特性函數(shù)，即其中ag、bg和cg為成本系數(shù)，ugt為發(fā)電機(jī)組g在時(shí)段t的啟停狀態(tài)，運(yùn)行為1，停運(yùn)為0；ρs為場(chǎng)景s發(fā)生的概率；為s場(chǎng)景下t時(shí)段機(jī)組g備用容量，為機(jī)組g備用成本函數(shù)；為s場(chǎng)景下t時(shí)段風(fēng)電場(chǎng)w棄風(fēng)量，為風(fēng)電場(chǎng)w棄風(fēng)成本函數(shù),w∈nw；

兩階段優(yōu)化模型中第一階段決策變量約束具體包括以下八個(gè)約束：

1)常規(guī)發(fā)電機(jī)組開(kāi)啟時(shí)間約束

其中，lg為初始時(shí)段發(fā)電機(jī)組g的必須運(yùn)行時(shí)間，sg為發(fā)電機(jī)組g的最小開(kāi)啟時(shí)間，non為初始開(kāi)啟的常規(guī)發(fā)電機(jī)組集合；

2)常規(guī)發(fā)電機(jī)組停運(yùn)時(shí)間約束

其中，gg為初始時(shí)段發(fā)電機(jī)組g的必須停運(yùn)時(shí)間，eg為發(fā)電機(jī)組g的最小停運(yùn)時(shí)間，noff為初始停運(yùn)的常規(guī)發(fā)電機(jī)組集合；

3)常規(guī)發(fā)電機(jī)組有功功率范圍約束

其中，和為常規(guī)發(fā)電機(jī)組g功率上下限；

4)常規(guī)發(fā)電機(jī)組爬坡約束

其中，pg,0為常規(guī)機(jī)組g初始有功功率，ug,0為常規(guī)機(jī)組g初始運(yùn)行狀態(tài)；為常規(guī)機(jī)組g最大向上爬坡速率，為常規(guī)機(jī)組g最大向下爬坡速率，δτ為時(shí)段長(zhǎng)度；

5)常規(guī)發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)成本約束

其中，為常規(guī)發(fā)電機(jī)組g啟動(dòng)成本，ug0表示常規(guī)機(jī)組g初始運(yùn)行狀態(tài)；

6)基點(diǎn)功率平衡約束

其中，為時(shí)段t風(fēng)電場(chǎng)w調(diào)度的有功功率，為t時(shí)段負(fù)荷d有功功率；nd為負(fù)荷集合；

7)支路載荷約束

其中，ψl,i為支路l載流關(guān)于節(jié)點(diǎn)i注入的靈敏度因子，ng,i、nd,i和nw,i分別為節(jié)點(diǎn)i上的常規(guī)機(jī)組集合、負(fù)荷集合和風(fēng)電場(chǎng)集合，nn和nl分別為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)集合和支路集合，為支路l的視在功率；

8)系統(tǒng)棄風(fēng)電量約束

其中，為t時(shí)段風(fēng)電場(chǎng)w期望的輸出功率，δpwt為決策的t時(shí)段風(fēng)電場(chǎng)w棄風(fēng)電量；

兩階段優(yōu)化模型中第二階段決策變量約束具體包括以下八個(gè)約束：

1)節(jié)點(diǎn)功率平衡約束

其中，和分別為s場(chǎng)景下t時(shí)段常規(guī)發(fā)電機(jī)組g有功功率、無(wú)功功率，和分別為t時(shí)段負(fù)荷額定有功功率、無(wú)功功率，αpd為負(fù)荷d有功-電壓特性參數(shù)，αqd為負(fù)荷d無(wú)功-電壓特性參數(shù)；和分別為s場(chǎng)景下t時(shí)段支路l兩端的有功功率和無(wú)功功率，為s場(chǎng)景下t時(shí)段風(fēng)電場(chǎng)w有功功率，為s場(chǎng)景下t時(shí)段無(wú)功補(bǔ)償容量，nc,i為節(jié)點(diǎn)i上無(wú)功設(shè)備集合，ns,i和ne,i分別為以節(jié)點(diǎn)i為首端節(jié)點(diǎn)、末端節(jié)點(diǎn)的支路集合；

2)各場(chǎng)景下風(fēng)電功率范圍約束

其中，pwts為s場(chǎng)景下t時(shí)段風(fēng)電場(chǎng)w風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值，為s場(chǎng)景下t時(shí)段風(fēng)電場(chǎng)w棄風(fēng)量；

3)各場(chǎng)景下常規(guī)發(fā)電機(jī)組備用范圍約束

其中，為s場(chǎng)景下t時(shí)段常規(guī)機(jī)組g備用響應(yīng)量，和分別為常規(guī)機(jī)組g向上備用容量、向下備用容量；

4)各場(chǎng)景下常規(guī)發(fā)電機(jī)組出力范圍約束

5)各場(chǎng)景下常規(guī)發(fā)電機(jī)組功率爬坡約束

6)各場(chǎng)景下發(fā)電機(jī)組電壓調(diào)節(jié)特性

其中，和為s場(chǎng)景下t時(shí)段常規(guī)機(jī)組g勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)、功角和無(wú)功電流，為s場(chǎng)景下t時(shí)段常規(guī)機(jī)組g機(jī)端電壓，為s場(chǎng)景下t時(shí)段常規(guī)機(jī)組g空載設(shè)定電壓，為常規(guī)機(jī)組g直軸電抗；

7)各場(chǎng)景下常規(guī)發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁上下限約束

其中，和分別為常規(guī)機(jī)組g勵(lì)磁電動(dòng)勢(shì)上下限；

8)各場(chǎng)景下節(jié)點(diǎn)電壓上下限約束

其中，和分別為s場(chǎng)景下t時(shí)段節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值、電壓相角，vi^max和vi^min為節(jié)點(diǎn)i電壓幅值上下限；

9)各場(chǎng)景下支路載荷約束

其中，gl為支路l的電導(dǎo)；bl為支路l的電納；

10)有載調(diào)壓變壓器分接頭調(diào)節(jié)范圍約束

其中，tbts為s場(chǎng)景下t時(shí)段有載調(diào)壓變壓器b非標(biāo)準(zhǔn)變比，和為非標(biāo)準(zhǔn)變比上下限，nb為變壓器集合；

11)無(wú)功設(shè)備運(yùn)行范圍約束

其中，qcts為s場(chǎng)景下t時(shí)段無(wú)功設(shè)備c補(bǔ)償無(wú)功功率，和為其無(wú)功出力上下限，nc為無(wú)功設(shè)備集合；

(5)基于奔德斯分解算法選擇復(fù)雜變量，復(fù)雜變量選取為發(fā)電機(jī)組啟停狀態(tài)和調(diào)度的有功功率；將優(yōu)化模型分解為主問(wèn)題和子問(wèn)題；子問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)為

其中，上標(biāo)(k)標(biāo)識(shí)迭代次數(shù)，和為保證子問(wèn)題有解而對(duì)發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁上下限約束引入的非負(fù)松弛變量，和為保證子問(wèn)題有解而對(duì)節(jié)點(diǎn)電壓上下限約束引入的非負(fù)松弛變量，和分別為對(duì)應(yīng)的懲罰因子；

子問(wèn)題的約束條件包括式(15)～式(17)，式(19)～式(22)，式(25)～式(29)，還包括以下約束：

式(31)為引入松弛量后的常規(guī)機(jī)組勵(lì)磁上下限約束；式(32)為引入松弛量后的節(jié)點(diǎn)電壓幅值約束；式(33)是在優(yōu)化目標(biāo)引導(dǎo)下對(duì)式(18)中絕對(duì)值形式的變形表達(dá)；式(34)表示常規(guī)機(jī)組各時(shí)段運(yùn)行狀態(tài)由主問(wèn)題給定；式(35)表示常規(guī)機(jī)組各時(shí)段有功功率基點(diǎn)由主問(wèn)題給定，為約束式(35)的對(duì)偶乘子，其表示常規(guī)機(jī)組運(yùn)行啟停狀態(tài)變化引起子問(wèn)題目標(biāo)函數(shù)值變化的靈敏度，為約束式(34)的對(duì)偶乘子，其表示常規(guī)機(jī)組功率基點(diǎn)變化引起目標(biāo)函數(shù)值變化的靈敏度；

主問(wèn)題的目標(biāo)函數(shù)為

其中，為t時(shí)段常規(guī)機(jī)組g決策的發(fā)電成本；

所述步驟(5)中，主問(wèn)題的約束條件包括式(3)～式(14)，還包括以下約束：

式(39)為基于機(jī)組發(fā)電成本特性分段線性化表達(dá)，m表示分段數(shù)，agm和bgm等為常規(guī)機(jī)組g成本函數(shù)分段線性成本系數(shù)；式(40)為由子問(wèn)題反饋的奔德斯割，其中，z⁽ⁿ⁾為第n次迭代子問(wèn)題目標(biāo)函數(shù)期望值，和分別為第n次迭代常規(guī)機(jī)組功率基點(diǎn)和運(yùn)行狀態(tài)變化對(duì)目標(biāo)函數(shù)值的靈敏度因子，其分別表示為：

(6)主問(wèn)題和子問(wèn)題兩者交替迭代求解，其中主問(wèn)題為混合整數(shù)線性規(guī)劃模型，由混合整數(shù)線性規(guī)劃算法求解，子問(wèn)題為非線性規(guī)劃模型，由非線性規(guī)劃算法求解，得到最終的常規(guī)發(fā)電機(jī)組各時(shí)段啟停狀態(tài)、有功功率基點(diǎn)和勵(lì)磁空載設(shè)定電壓，有載調(diào)壓變壓器非標(biāo)準(zhǔn)變比以及并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償容量。

本發(fā)明公開(kāi)了一種考慮電壓支撐的含風(fēng)電電力系統(tǒng)機(jī)組組合方法，所述方法考慮風(fēng)電功率的隨機(jī)波動(dòng)情況，又能考慮系統(tǒng)的電壓支撐需求和常規(guī)發(fā)電機(jī)組、負(fù)荷的電壓調(diào)節(jié)特性，以及常規(guī)發(fā)電機(jī)組的二次備用響應(yīng)機(jī)制，將系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)允許的電壓波動(dòng)范圍納入含風(fēng)電電力系統(tǒng)機(jī)組組合模型，在保證不確定性下電網(wǎng)電壓安全約束前提下決策常規(guī)發(fā)電機(jī)組啟停狀態(tài)和基點(diǎn)功率以及電壓設(shè)定水平，實(shí)現(xiàn)調(diào)度與控制的有機(jī)銜接。本發(fā)明可用于電力系統(tǒng)短期運(yùn)行調(diào)度的常規(guī)發(fā)電機(jī)組啟停狀態(tài)和基點(diǎn)功率的聯(lián)合決策，本發(fā)明與傳統(tǒng)的機(jī)組組合方法相比，能夠在保證電網(wǎng)電壓安全的前提下增強(qiáng)對(duì)風(fēng)電功率隨機(jī)不確定性的消納，提高含風(fēng)電電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明為含風(fēng)電的電力系統(tǒng)調(diào)度的智能化、精益化發(fā)展提供技術(shù)支撐。