[发明专利]一种电网安全约束的鲁棒机组组合方法

说明书

本发明提供一种电网安全约束的鲁棒机组组合方法，步骤如下：S1，预测风电出力，并对其进行拉丁超立方抽样，生成场景集，然后通过场景缩减技术对场景集缩减。S2，对缩减后的场景集按照其相应概率大小从大到小排序。S3，根据风电的预测出力求解主问题，即确定性考虑安全约束的机组组合问题。S4，对求得机组组合策略对场景逐一进行安全性校验。若通过校验，则计算该启停策略对其他场景集的切负荷和弃风所产生成本，并将该场景加入“鲁棒置信区间”，并则对下一个场景进行安全性校验。若不通过，则生成benders割返回主问题，重复步骤S3。S5，当对所有场景进行过安全性校验后，总成本最小的即为最优策略。

技术领域

本发明属于电力系统调度技术领域，特别是涉及一种电网安全约束的鲁棒机组组合方法。

背景技术

为应对化石能源枯竭和环境恶化问题，间歇性可再生能源如风电和太阳能在电力系统中的渗透率逐步提高，给系统安全与经济运行带来了问题甚至挑战。由于很难对间歇性可再生能源的发电出力进行准确预测，这给预先制定系统运行方式和实时调度都带来了困难。这样，针对如此不确定环境，如何在保证系统安全性的前提下确定兼顾系统经济性的运行和调度策略就是值得研究的重要问题。

针对不确定性参数的特征，可以采用概率、区间数、模糊数等进行模拟。概率模型一般采用蒙特卡洛仿真(Monte Carlo Simulation，MCS)生成场景和广义代数建模系统(General Algebraic Modeling System，GAMS)进行场景缩减，来描述和处理电力系统中的不确定性因素。区间数模型只需关注不确定性变量的上下界，通过区间优化方法得到乐观解和悲观解。在此背景下，重点研究考虑安全约束的情况下，使用场景模拟风电出力不确定来对电力系统机组组合鲁棒优化。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种电网安全约束的鲁棒机组组合方法，能够对电力系统机组组合鲁棒优化。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种电网安全约束的鲁棒机组组合方法，包括以下步骤：

S1，预测风电出力，并对其进行拉丁超立方抽样，生成场景集，然后通过场景缩减技术对场景集缩减；

S2，对缩减后的场景集按照其相应概率大小从大到小排序；

S3，根据风电的预测出力求解主问题，即确定性考虑安全约束的机组组合问题；

S4，对求得机组组合策略对场景逐一进行安全性校验；若通过校验，则计算该启停策略对其他场景集的切负荷和弃风所产生成本，并将该场景加入“鲁棒置信区间”，并则对下一个场景进行安全性校验；若不通过，则生成benders割返回主问题，重复步骤S3；

S5，当对所有场景进行过安全性校验后，总成本最小的即为最优策略，其对应的“鲁棒置信区间”的概率即为鲁棒置信度。

进一步，步骤S3中，在鲁棒优化的框架下，建立能够满足给定鲁棒置信区间的UC模型，为提高计算速度，对燃料成本曲线进行分段线性化处理，所构造的UC目标函数为：

式中:N_g为发电机组总数；T为一个调度周期内所包括的时段总数；K为机组燃料成本的分段数目；l_i，k为机组燃料成本的分段线性系数(i＝1，2，...，N_g；k＝1，2，...，K)；为发电机组i在时段t的状态，0和1分别表示停运和运行；为发电机组i在时段t的运行成本；表示火电机组i在时段t是否开机，其为1表示开机，否则为0；为火电机组i在时段t的开机成本；为火电机组i在时段t的有功出力；F_ld为切负荷和弃风的损失；S为需要考虑的不确定性变量的场景集，S_R为鲁棒置信区间所包含的场景集；ρ_s为场景s的概率，为场景s在时段t的切负荷功率，为场景s在时段t的弃风功率；