本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)概率調(diào)度技術(shù)，尤其是考慮多元新型儲(chǔ)能特性的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、伴隨新型電力系統(tǒng)的不斷建設(shè)，以風(fēng)電、光伏為代表的新能源發(fā)展迅速，帶來(lái)的不確定性、間歇性和隨機(jī)性給電網(wǎng)有功功率與頻率控制帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。新型儲(chǔ)能有著響應(yīng)速度快、精確控制、雙向調(diào)節(jié)等特性而展露出快速靈活的調(diào)節(jié)能力，逐步被應(yīng)用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行中。

2、多元新型儲(chǔ)能的運(yùn)行特性決定了它在參與經(jīng)濟(jì)調(diào)度的同時(shí)也緊密的參與到了自動(dòng)發(fā)電控制中，僅僅只考慮了單一類(lèi)型的儲(chǔ)能在特定的調(diào)度條件下的策略設(shè)計(jì)，忽略各類(lèi)型儲(chǔ)能兩者之間的相互影響會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)的調(diào)度策略無(wú)法將多元新型儲(chǔ)能無(wú)法將經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性最大化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種計(jì)及新能源發(fā)電偏差、考慮多元新型儲(chǔ)能特性的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度方法及系統(tǒng)，提高電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度的可靠性和資源利用率。

2、技術(shù)方案：本發(fā)明所述的考慮多元新型儲(chǔ)能特性的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度方法，包括如下步驟：

3、根據(jù)歷史新能源發(fā)電預(yù)測(cè)偏差數(shù)據(jù)建立偏差概率模型，計(jì)算新能源發(fā)電偏差；

4、根據(jù)所述新能源發(fā)電偏差計(jì)算調(diào)頻資源的調(diào)頻功率輸出，所述調(diào)頻資源包括傳統(tǒng)機(jī)組和多元新型儲(chǔ)能，所述多元新型儲(chǔ)能包括壓縮空氣儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能和電化學(xué)儲(chǔ)能；

5、以最小化電力系統(tǒng)運(yùn)行成本為目標(biāo)建立優(yōu)化概率調(diào)度模型，求解所述優(yōu)化概率調(diào)度模型得到電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃。

6、進(jìn)一步地，所述根據(jù)歷史新能源發(fā)電預(yù)測(cè)偏差數(shù)據(jù)建立偏差概率模型，計(jì)算新能源發(fā)電偏差包括：

7、所述偏差概率模型為：

8、

9、其中，πi為第i個(gè)高斯成分的混合系數(shù)，μi和分別為其均值和標(biāo)準(zhǔn)差，k為高斯成分的數(shù)量；

10、分別建立光伏和風(fēng)電的偏差概率模型，計(jì)算光伏預(yù)測(cè)偏差和風(fēng)電預(yù)測(cè)偏差。

11、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述新能源發(fā)電偏差計(jì)算調(diào)頻資源的調(diào)頻功率輸出包括：

12、通過(guò)以下公式計(jì)算調(diào)頻資源的調(diào)頻功率輸出：

13、

14、其中，pi,pho和pi,wind分別代表光伏預(yù)測(cè)偏差、風(fēng)電預(yù)測(cè)偏差，pace表示電網(wǎng)該時(shí)段的區(qū)域控制偏差；αcaes、αges、αbes和分別代表壓縮空氣儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能和第ia臺(tái)調(diào)頻火電機(jī)組在t時(shí)段的調(diào)頻功率分配因子；pcaes、pges、pbes和代表壓縮空氣儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能、電化學(xué)儲(chǔ)能和第ia臺(tái)調(diào)頻火電機(jī)組的調(diào)頻功率輸出。

15、進(jìn)一步地，所述以最小化電力系統(tǒng)運(yùn)行成本為目標(biāo)建立優(yōu)化概率調(diào)度模型，求解所述優(yōu)化概率調(diào)度模型得到電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃包括：

16、所述優(yōu)化概率調(diào)度模型以非調(diào)頻火電機(jī)組和調(diào)頻火電機(jī)組發(fā)電成本、壓縮空氣儲(chǔ)能，重力儲(chǔ)能和火電機(jī)組參與調(diào)頻的數(shù)學(xué)期望成本、以及棄光和棄風(fēng)成本之和最小為目標(biāo)。

17、進(jìn)一步地，所述以最小化電力系統(tǒng)運(yùn)行成本為目標(biāo)建立優(yōu)化概率調(diào)度模型，求解所述優(yōu)化概率調(diào)度模型得到電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃包括：

18、所述優(yōu)化概率調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)為：

19、

20、其中，ng,na和ng,a分別為非調(diào)頻火電機(jī)組和調(diào)頻火電機(jī)組數(shù)量，和代表第ina臺(tái)非調(diào)頻火電機(jī)組的發(fā)電成本參數(shù)，和代表第ia臺(tái)調(diào)頻火電機(jī)組的發(fā)電成本參數(shù)；和代表對(duì)應(yīng)時(shí)刻對(duì)應(yīng)機(jī)組運(yùn)行情況，均為0、1參數(shù)；和為第ina臺(tái)非調(diào)頻火電機(jī)組和第ia臺(tái)調(diào)頻火電機(jī)組的發(fā)電功率，e[.]為對(duì)應(yīng)設(shè)備的模糊期望值計(jì)算表達(dá)式，ecaes、eges和eg,a分別表示壓縮空氣儲(chǔ)能，重力儲(chǔ)能和調(diào)頻火電機(jī)組的模糊期望值；epho和ewind分別為棄光成本和棄風(fēng)成本。

21、進(jìn)一步地，所述以最小化電力系統(tǒng)運(yùn)行成本為目標(biāo)建立優(yōu)化概率調(diào)度模型，求解所述優(yōu)化概率調(diào)度模型得到電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃包括：

22、所述模糊期望值計(jì)算表達(dá)式為：

23、

24、式中，和分別代表壓縮空氣儲(chǔ)能，重力儲(chǔ)能和調(diào)頻火電機(jī)組在參與調(diào)頻時(shí)單位正向和負(fù)向調(diào)頻的成本；pcaes、pges和pg,a代表對(duì)應(yīng)設(shè)備在參與調(diào)頻時(shí)的輸出功率kpho和kwind代表單位棄光成本和棄風(fēng)成本；pdf(.)代表對(duì)應(yīng)設(shè)備輸出功率的概率密度。

25、進(jìn)一步地，所述以最小化電力系統(tǒng)運(yùn)行成本為目標(biāo)建立優(yōu)化概率調(diào)度模型，求解所述優(yōu)化概率調(diào)度模型得到電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃包括：

26、所述優(yōu)化概率調(diào)度模型的機(jī)會(huì)約束條件包括穩(wěn)定區(qū)間機(jī)會(huì)約束：

27、

28、其中，ηch和ηdis分別代表壓縮空氣儲(chǔ)能或重力儲(chǔ)能或電化學(xué)儲(chǔ)能的充電效率和放電效率，pch和pdis分別代表壓縮空氣儲(chǔ)能或重力儲(chǔ)能或電化學(xué)儲(chǔ)的充電功率和放電功率，要求荷電狀態(tài)處在10％和90％之間的概率大于置信水平α1。

29、進(jìn)一步地，所述以最小化電力系統(tǒng)運(yùn)行成本為目標(biāo)建立優(yōu)化概率調(diào)度模型，求解所述優(yōu)化概率調(diào)度模型得到電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃包括：

30、所述優(yōu)化概率調(diào)度模型的機(jī)會(huì)約束條件包括爬坡速率機(jī)會(huì)約束：

31、pr(δp+p≤δpmax)≥α2

32、其中，δp代表設(shè)備在調(diào)度中的爬坡速率，p代表這一分鐘的爬坡速率，δpmax代表壓縮空氣儲(chǔ)能或調(diào)頻火電機(jī)組的最大爬坡速率，α2代表爬坡速率機(jī)會(huì)約束的置信水平。

33、進(jìn)一步地，所述以最小化電力系統(tǒng)運(yùn)行成本為目標(biāo)建立優(yōu)化概率調(diào)度模型，求解所述優(yōu)化概率調(diào)度模型得到電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃包括：

34、所述優(yōu)化概率調(diào)度模型的機(jī)會(huì)約束條件包括恢復(fù)功率機(jī)會(huì)約束：

35、

36、其中，pace,1代表調(diào)頻死區(qū)邊界，soclow、sochigh、socmin和socmax代表電化學(xué)儲(chǔ)能的多個(gè)狀態(tài)邊界；pbes代表電化學(xué)儲(chǔ)能的調(diào)頻功率輸出，αbes代表電化學(xué)儲(chǔ)能的調(diào)頻功率分配因子，pbc和pbd表示電化學(xué)儲(chǔ)能的額定充電功率和額定放電功率。

37、本發(fā)明所述的考慮多元新型儲(chǔ)能特性的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度系統(tǒng)，包括：

38、新能源發(fā)電偏差計(jì)算單元，用于根據(jù)歷史新能源發(fā)電預(yù)測(cè)偏差數(shù)據(jù)建立偏差概率模型，計(jì)算新能源發(fā)電偏差；

39、調(diào)頻功率輸出計(jì)算單元，用于根據(jù)所述新能源發(fā)電偏差計(jì)算調(diào)頻資源的調(diào)頻功率輸出，所述調(diào)頻資源包括傳統(tǒng)機(jī)組和多元新型儲(chǔ)能，所述多元新型儲(chǔ)能包括壓縮空氣儲(chǔ)能、重力儲(chǔ)能和電化學(xué)儲(chǔ)能；

40、發(fā)電計(jì)劃計(jì)算單元，用于以最小化電力系統(tǒng)運(yùn)行成本為目標(biāo)建立優(yōu)化概率調(diào)度模型，求解所述優(yōu)化概率調(diào)度模型得到電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃。

41、本發(fā)明所述電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被加載至處理器時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的考慮多元新型儲(chǔ)能特性的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度方法。

42、本發(fā)明所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的考慮多元新型儲(chǔ)能特性的電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)調(diào)度方法。

43、有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明在傳統(tǒng)電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度的基礎(chǔ)上，考慮了應(yīng)對(duì)新能源發(fā)電不確定性引起的功率波動(dòng)問(wèn)題。結(jié)合多元新型儲(chǔ)能的實(shí)際運(yùn)行特性，基于電網(wǎng)實(shí)際調(diào)頻過(guò)程動(dòng)態(tài)相應(yīng)需求，設(shè)計(jì)相應(yīng)的機(jī)會(huì)約束條件和數(shù)學(xué)期望成本，并根據(jù)經(jīng)濟(jì)調(diào)度和動(dòng)態(tài)調(diào)頻的互聯(lián)影響，構(gòu)建結(jié)合多元新型儲(chǔ)能運(yùn)行特性的新能源系統(tǒng)概率調(diào)度模型，計(jì)算火電機(jī)組和多元新型儲(chǔ)能的實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃，發(fā)揮多元新型儲(chǔ)能響應(yīng)速度快、精確控制、雙向調(diào)節(jié)的能力，提高電網(wǎng)應(yīng)對(duì)新能源發(fā)電不確定性的能力，提高電網(wǎng)的可靠性和資源利用率。