[发明专利]计及风电决策风险的含UPFC多目标最优潮流计算方法

说明书

本发明公布了一种计及风电决策风险的含UPFC多目标最优潮流计算方法，统一潮流控制器(UPFC)可以同时调控输电线路的有功和无功潮流，对于解决目前电网中潮流控制手段缺乏等问题，提供了新的技术手段，对UPFC进行研究具有重要意义。在含有风电的系统中，若机组的调度策略不当，当风电出力发生波动时，实际的发电总成本同期望的成本会产生较大的偏差，极有可能发生不同场景间的调节能力不足。基于此，本发明提出了一种计及风电决策风险的含UPFC多目标最优潮流计算方法模型,该模型充分权衡计及风电的含UPFC优化的期望值和方差，以发电机费用最小期望值和发电费用方差作为多目标函数，以降低潜在的决策风险。算例仿真结果证明了本发明有效性。

技术领域

发明涉及一种计及风电决策风险的含UPFC多目标最优潮流计算方法，属于电力系统分析与计算领域。

背景技术

随着全球化石能源的日益枯竭，以及气候变化、环境污染问题的凸显，亟需大力发展新能源。风能是清洁、可再生能源的代表，风电装机容量在我国甚至全球范围内持续增长，但是风能由大自然创造，无法人为调节风力发电的出力，因而风电具有自然的随机性和波动性。在含有风电的系统中，若机组的调度策略不当，当风电出力发生波动时，实际的发电总成本同期望的成本会产生较大的偏差，将这样具有偏差的情况代表决策的风险性。期望成本的偏差意味着发电机组出力的偏差，而由于机组本身调节能力限制，极有可能发生不同场景间的调节能力不足。

统一潮流控制器(unified power flow controller，UPFC)技术可以控制线路阻抗、电压和功角，能同时调控输电线路的有功和无功潮流，对于解决目前电网中潮流分布不均、潮流控制手段缺乏的问题，提供了新的技术手段。UPFC可频繁的控制，可以反复调节，随时动作，且连续调节能力强。另外，UPFC能更综合和更灵活的满足控制需求，它可以同时控制系统的多种稳态特性(潮流、节点电压)，能够极大的提高系统安全稳定性，改善电力系统电能质量和传输效率，对UPFC的研究具有重要的意义。

基于此，本发明提出了一种计及风电决策风险的含UPFC多目标最优潮流计算方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对计及风电的含UPFC最优潮流计算存在的潜在决策风险，未考虑决策风险对优化运行带来的影响情况。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

本发明为一种计及风电决策风险的含UPFC多目标最优潮流计算方法，所述方法是在计算机中依次按以下步骤实现：

(1)输入系统、风电场以及UPFC数据；

(2)利用原对偶内点法求单目标优化的最优解并对目标函数进行规范化，求得乌托邦线，

所述目标函数为

i)多场景多时段下的平均发电费用最小，即发电机发电费用的期望值f₁(x)最小：

式中：S为描述场景的集合，T为描述时段的集合，p_s为描述场景概率的集合，n_Time为时段数量，取值为24个时段，ξ_[s,t]为场景s下机组在时段t的发电费用，

ii)多场景多时段下的发电费用方差f₂(x)最小：

(3)在乌托邦线上均匀取点，利用NBI法将多目标优化模型转化为单目标优化；

(4)利用原对偶内点法求解多场景多时段的确定性规划，得到控制量和目标函数值；

(5)判断是否取遍乌托邦线上所有的点，若是，则输出最终结果；若否，则返回步骤(3)，继续计算。