[发明专利]一种考虑水库调度风险的风光水互补发电计划编制方法

说明书

本发明公开了一种考虑水库调度风险的风光水互补发电计划编制方法，包括建立以风光水多能联合发电量最大为目标的周发电计划模型，以得到未来一周逐日指导发电量；建立以水库下泄流量波动最小和计划日累积发电量偏差最小为目标的日发电计划模型，指导日前发电计划的编制，在提高发电量的同时减小水库下泄流量的波动，降低水库调度风险；建立风光水多能互补系统周‑日发电计划模型嵌套调度与信息反馈机制，实现了风光水多能互补系统日前发电计划的逐日编制。本发明充分利用风光水能源间的电量互补作用，提高互补系统的发电量，并且考虑水库下泄流量波动风险，对保证水库自身和下游的安全至关重要。

技术领域

本发明涉及水库调度技术领域，特别涉及到一种考虑水库调度风险的风光水互补发电计划编制方法。

背景技术

风光水互补发电是解决清洁能源上网消纳问题、提升新能源综合利用效率的有效方法，但在风电、光伏(以下简称“风光”)等新能源规模化并网的发展形势下，如何考虑风光出力的随机性、波动性、间歇性，制定出更为安全、可靠的发电计划是建设以水电为主导的高比例可再生能源电网亟需解决的核心问题。在风光水互补背景下系统发电计划的优劣关键在于对调节电源——水电的调度操作，水电运行灵活、追踪负荷能力强，可以充分发挥其良好的调节能力，将风光和水电联合打捆外送，平抑风光接入对于电网安全稳定运行造成的冲击，但同时风光出力本身强烈的不确定性也会增大水电的调节难度，致使水电频繁调节机组出力以平抑风光出力的波动等，这会导致水库下泄流量、水库水位短期内的剧烈变化，会给下游用水或防护保护对象带来风险。而现行新能源互补运行下发电计划的制定多只关注系统电力端的表现，例如系统负荷追踪、出力平稳性、出力可靠性、风光消纳等，忽略了水电为调节风光波动对水库下泄流量或水库水位造成的影响。

发明内容

针对上述风光水多能互补系统发电计划的制定方法未全面考虑水库安全稳定运行的不足，本发明的目的在于，在保证风光水多能互补系统达到电力端电量要求的前提下，提出一种考虑水库调度风险的风光水互补发电计划编制方法。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种考虑水库调度风险的风光水互补发电计划编制方法，包括：

建立以风光水多能联合发电量最大为目标的风光水多能互补系统周发电计划模型，得到未来一周逐日指导发电量；

建立以水库下泄流量波动最小和计划日累积发电量偏差最小为目标的风光水多能互补系统多目标日发电计划模型，得到日前发电计划；

构建风光水多能互补系统周-日发电计划模型嵌套调度与信息反馈机制，对风光水多能互补系统日前发电计划进行逐日编制。

进一步的，所述建立以风光水多能联合发电量最大为目标的风光水多能互补系统周发电计划模型，包括：

目标函数为：

其中，J_week为风光水多能互补系统的一周总发电量，和分别为第j时段风电站出力，光伏电站出力和水电站出力，ΔT为周调度时段时长，d为周调度期天数；

所述目标函数需满足周调度时段内水量平衡约束，初末水位约束，库水位约束，下泄流量约束，发电流量约束，水位变幅约束，电站出力约束和输送通道约束。

进一步的，采用动态规划算法，以未来一周逐日预测入库径流，预测光伏电站出力，预测风电站出力及初末水位为输入，求解满足约束条件的周发电计划模型，得到未来一周逐日指导发电量。

进一步的，所述建立以水库下泄流量波动最小和计划日累积发电量偏差最小为目标的风光水多能互补系统多目标日发电计划模型，包括：

目标函数为：