[发明专利]一种考虑风险成本的大电网自适应鲁棒备用优化方法

说明书

本发明公开了一种考虑风险成本的大电网自适应鲁棒备用优化方法，综合考虑多种类型发电机组协同调度和新能源出力不确定而带来风险成本，该方法首先以新能源多面体不确定集刻画其出力的不确定性，建立计及新能源出力误差概率的期望弃新能源和期望切负荷的风险模型，并综合考虑多类型电源机组运行特性，以发电效益与潜在期望风险为备用目标，构建考虑风险成本的多类型电源机组协同调度的旋转备用优化模型，并提出了一种自适应遗传算法与分枝切割算法相结合的双层优化算法以求解所建模型。本发明所公开的备用方法能自适应地寻找新能源最优不确定度，合理地权衡备用策略的经济效益和风险成本，实现综合效益最优。

技术领域

本发明涉及大电网备用优化技术领域，具体涉及一种考虑风险成本的 大电网自适应鲁棒备用优化方法。

背景技术

随着化石能源资源短缺、温室效应、环境污染等问题日益严峻，新能 源发电技术由于其具有可再生能力强、发电清洁无污染等特性而得到快速 发展，目前我国的新能源装机容量超过1.6亿千瓦，已位居世界前列。然 而，由于新能源往往具有不确定性和随机性，其大规模的接入将给传统大 电网备用策略产生较大影响。

传统的大电网备用策略主要以系统最大单机容量或最大负荷的某一 固定比例作为旋转备用容量以安排调度计划。但随着新能源并网比例的不 断增加，传统主观的备用配置方法容易造成不用容量过多或者不足情况。 预留足够充裕的旋转备用容量有利于应对新能源的随机波动和减少电网 的运行风险，但预留过多的旋转备用往往不利于机组的高效经济运行，加 重系统机组的发电负担，容易造成发电资源的浪费。

同时，目前考虑新能源接入电力系统的备用方法主要从新能源-火电 两种电源的简单系统考虑备用容量配置问题，但大电网在实际运行中往往 存在多种类型发电机组(如光、风、水、火、燃气、抽水蓄能等)，且不同 类型电源机组的备用特性均有所不同，目前备用方法无法考虑多类型发电 机组的不同发电备用特性及多类型发电机组相互协同的互补备用优化，并 且目前求解备用优化模型的方法均存在海量计算而导致计算效率低下等 问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种考虑风险 成本的大电网自适应鲁棒备用优化方法。

本发明的目的在于克服现有含新能源系统备用确定方法的主观性过 强和无法考虑多种类型发电机组互补备用的不足，首先通过以多面体不确 定集刻画新能源发电出力不确定性，构建了计及新能源发电出力误差概率 的期望弃风和期望切负荷模型，并综合考虑新能源、火电、水电等多种类 型发电机组运行特性，以发电效益与潜在期望风险为备用目标，提出了一 种考虑新能源不确定性的新能源-火-水-气-核-抽水蓄能多类发电机组协同调度的鲁棒备用优化方法，并提出一种双层优化算法求解所构建的模型， 可以自适应地权衡发电备用策略的经济性和鲁棒性，提高大电网的智能化 水平和总体经济效益。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种考虑风险成本的大电网自适应鲁棒备用优化方法，所述的优化方 法包括下列步骤：

S1、将新能源出力的各种可能出现情况事先置于一个有界的集合内， 并定义该集合为新能源不确定集，并定义新能源多面体不确定集为：

式中：p_w(t)为新能源机组w在时段t的不确定功率，为新能源 机组w在时段t的预测功率，为新能源机组w在时段t出力偏离预测 功率的波动幅值，δ_w(t)表征新能源机组w在时段t的不确定程度，W、T 分别为新能源电厂和调度时段的集合，·表示集合内元素的个数，Γ为新 能源不确定度；