[发明专利]基于多能互补的清洁能源系统优化调度模型的构建方法

说明书

本发明公开了基于多能互补的清洁能源系统优化调度模型的构建方法，包括以下步骤：1)、根据水电机组、火电机组、风电机组和光伏电机组在一段时间内的负荷变化，确定调度模型的影响能源为火电、风电和光伏电；2)、基于影响能源，以充分消纳清洁能源、最大限度降低火电机组的发电成本为原则，获得调度模型的影响因子为火电机组的总发电成本、弃用风光能源的惩罚成本；3)、基于步骤2)获得影响因子建立调度模型，所述调度模型的目标函数为火电机组的总发电成本与弃用风光能源的惩罚成本之和。本发明在保证系统安全运行的前提下，促进了风电和光伏发电的消纳，同时提高了系统运行的经济性，尤其是可实现清洁能源占比很高时系统的经济调度。

技术领域

本发明涉及能源运行成本分析领域，具体涉及基于多能互补的清洁能源系统优化调度模型的构建方法。

背景技术

自全球工业化以来，传统化石能源被大量开发利用，有限的储量与引发的大量环境问题严重威胁人类经济社会的可持续发展。世界各国都在积极探索与发展以风能、太阳能为代表的可再生清洁能源的开发与利用。在目前风光装机容量占比不大的情况下，我国就已出现了较为严重的弃风、弃光现象。为了实现可持续发展战略，完成可再生能源对传统化石能源的替代，切实提高风光消纳比例，亟需探索适应高比例清洁能源系统的优化调度模式。

在对含大规模IPS的系统进行经济调度建模时，在原有DED模型的基础上引入了表示IPS出力的随机变量，如何对随机变量进行处理是其中的重点问题，现有的研究方法主要分为三类。一类是基于IPS区间预测信息的区间数模型，中国电机工程学报第36第22期6096-6102段建立了考虑发电机及负荷频率响应的鲁棒区间调度模型，中国电机工程学报第37卷第2期557-564段提出了一种区间经济调度非线性对偶优化方法，将风电功率描述为区间数，建立了双层非线性经济调度模型；一类是基于IPS出力概率的概率模型，太阳能学报第35卷第1期64-73段和中国电机工程学报第33卷第13期2-9段建立了考虑风电和负荷波动的多场景优化模型；此外，还有通过根据IPS出力可信性测度的模糊数模型，电力系统自动化第42卷第17期67-78段同时考虑发用电双侧的不确定性建立了鲁棒模糊数学模型，电网技术第40卷第4期1094-1099段则考虑不同时间尺度下IPS预测精度的变化，将模糊置信度设置为递增向量，建立了多时间尺度的模糊机会约束调度模型。但现有研究所针对的电力系统中清洁能源的比例仍较低，尤其是难以实现对间歇式电源占比很高的系统的优化调度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多能互补的清洁能源系统优化调度模型的构建方法，本发明所述构建的调度模型应用于清洁能源系统调度时，在保证系统安全运行的前提下，促进了风电和光伏发电的消纳，同时提高了系统运行的经济性，尤其是可实现清洁能源占比很高时系统的经济调度。

本发明通过下述技术方案实现：

基于多能互补的清洁能源系统优化调度模型的构建方法，包括以下步骤：

1)、根据水电机组、火电机组、风电机组和光伏电机组在一段时间内的负荷变化，获得多种能源的互补形式，通过多种能源的互补形式确定调度模型的影响能源为火电、风电和光伏电；

2)、基于影响能源，以充分消纳清洁能源、最大限度降低火电机组的发电成本为原则，获得调度模型的影响因子为火电机组的总发电成本、弃用风光能源的惩罚成本；

3)、基于步骤2)获得影响因子建立调度模型，所述调度模型的目标函数为火电机组的总发电成本与弃用风光能源的惩罚成本之和：

式中，s为风光荷组合场景，S为所有可能出现的场景集合，p(s)为场景s出现的概率，且∑p(s)＝1；T为调度总时段，取T＝24；F₁^s(t)为场景s下时段t的火电机组总发电成本，为场景s下时段t的风光弃用的惩罚成本。