[发明专利]基于可再生能源消纳能力的数据驱动调度方法

说明书

一种基于可再生能源消纳能力的数据驱动调度方法，根据可再生能源实际出力与预测出力之间的偏差、电网安全约束，即电网维持安全稳定运行需要满足的条件以及火电机组的容量与爬坡能力，构建电网可再生能源消纳范围时所需考虑的约束条件；根据可再生能源实际出力与预测出力之间的偏差的概率分布特性，建立可变分布鲁棒联合机会约束，衡量可再生能源消纳能力；基于可变分布鲁棒机会约束以及可再生能源消纳能力，以电网预调度成本和可再生能源消纳概率为目标函数，建立联合优化随机调度模型；再将分布鲁棒联合机会约束转化为二阶锥约束，并运用鲁棒优化标准技术将两阶段分布鲁棒优化问题转化为二阶锥规划问题，通过求解得到可再生能源的消纳范围，并将消纳范围下发到对应可再生能源机组，作为可再生能源机组的调度指导。本方法显著增强能源消纳能力，改善可再生能源消纳的样本外表现。

技术领域

本发明涉及的是一种配电网资源优化领域的技术，具体是一种基于可再生能源消纳能力的数据驱动调度方法。

背景技术

与现有能源相比，可再生能源出力具有较强的波动性和不确定性。现有的调度方法通常将可再生能源视为不可调度资源，电网通过调整其他可调度资源的出力来满足系统供需平衡的要求，对于可再生能源往往不给出调度指令。对于可再生能源大规模接入的电网，在不对可再生能源进行调度的情况下，可能会造成电网运行成本过高，甚至某些情况下无可行调度解，尤其在可再生能源馈入比例较高的情况下，该问题的发生更为频繁。同时，当系统的调节能力用尽后，电网会采取弃风等事后措施，不利于系统安全运行。

为解决上述问题，美国新英格兰电力市场提出采用DNE(DO-NOT-EXCEED)范围来对可再生能源出力进行调度的方法。DNE范围指可再生能源出力的最大可接受范围，可再生能源必须将出力维持在此范围内，当越限将会受到惩罚。近年来，国内外针对可再生能源最大消纳范围这一问题做大量研究，但大部分研究中缺乏对可再生能源出力概率信息的考量，因此得到的最优解没有实现不同可再生能源之间的合理分配，样本外的表现难以让人满意。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种基于可再生能源消纳能力的数据驱动调度方法。与原DNE方法和随机优化方法相比，本方法增强能源消纳能力，改善可再生能源消纳的样本外表现。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种基于可再生能源消纳能力的数据驱动调度方法，根据可再生能源实际出力与预测出力之间的偏差、电网安全约束，即电网维持安全稳定运行需要满足的条件以及火电机组的容量与爬坡能力，构建电网可再生能源消纳范围时所需考虑的约束条件；根据可再生能源实际出力与预测出力之间的偏差的概率分布特性，建立可变分布鲁棒联合机会约束，衡量可再生能源消纳能力；基于可变分布鲁棒机会约束以及可再生能源消纳能力，以电网预调度成本和可再生能源消纳概率为目标函数，建立联合优化随机调度模型；再将分布鲁棒联合机会约束转化为二阶锥约束，并运用鲁棒优化标准技术将两阶段分布鲁棒优化问题转化为二阶锥规划问题，通过求解得到可再生能源的消纳范围，并将消纳范围下发到对应可再生能源机组，作为可再生能源机组的调度指导。

所述的电网可再生能源消纳范围时所需考虑的约束条件包括：机组再调度情况下的平衡约束、线路容量约束、火电机组容量约束、火电机组爬坡能力约束、火电机组爬坡率约束与可再生能源出力范围约束，具体通过以下方式得到：当ξ_k,t为可再生能源k在t时段的出力偏差量，为系统所能容纳的可再生能源波动范围，即只要可再生能源出力偏差量处于该范围内时总能通过采取再调度等矫正措施，对可再生能源进行消纳，因此相关约束条件为：