[发明专利]考虑不确定性的光热-生物质混合电站鲁棒优化调度模型

权利要求书

1.考虑不确定性的光热-生物质混合电站鲁棒优化调度模型，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤1，综合考虑混合电站参与电力市场所获利润、并网运行环境效益、风光削减惩罚成本、各组分运行维护成本以及系统运行约束，构建考虑光热-生物质混合电站参与市场运行确定性优化调度模型；输入原始数据；所述运行约束条件包括：功率平衡约束、光热电站运行约束、生物质锅炉运行约束、风电场运行约束；所述原始数据包括：电力市场价格、负荷、风电功率、光热功率上下限，混合电站各组分参数、成本系数、鲁棒系数；

步骤2，针对混合电站运行面临的电力市场价格、负荷、风电功率、光热功率不确定性问题，在确定性优化调度模型的基础上，采用鲁棒优化方法处理不确定问题，构建光热-生物质混合电站参与电力市场鲁棒优化调度模型，并采用GAMS中CPLEX求解器求解该鲁棒优化模型；

步骤3，在不确定参数波动区间内采用蒙特卡洛模拟法生成电力市场电价、风电功率、光热功率、负荷的场景；计算混合电站运行风险成本并将其纳入目标函数，即为混合电站计及风险后的运行利润，输出混合电站参与电力市场出力计划曲线和运行策略；

其中所述步骤1建立了光热-生物质混合电站参与市场运行确定性优化调度模型，包括以下步骤：

光热-生物质混合电站作为独立运营商，参与电力市场运行，其目标为净利润最大；综合考虑混合电站参与电力市场所获利润、并网运行环境效益、风光削减惩罚成本、各组分运行维护成本，目标函数如下：

其中，为混合电站t时段参与电力市场所获得的利润；为混合电站t时段并网运行所带来的环境效益；为混合电站在t时段的弃风、弃光惩罚成本；和F^tes分别为混合电站中风电场、光场和储热系统t时段的运行维护成本；为混合电站中生物质锅炉t时段的运行维护和燃料总成本；每部分的具体表达式如下：

1)电力市场收益

混合电站在满足负荷需求的同时，参与电力市场，获得经济收益；

式中：表示t时段电力市场的价格；表示t时段混合电站在电力市场的竞标量；

2)混合电站环境效益

风电、光热电站等清洁能源并网运行时，会相应减少燃煤电站的并网发电量，降低硫、硝等环境污染物的排放，由此将会产生一定的环境效益；

式中：ρ^csp、ρ^w分别表示光热电站和风电并网的环境效益系数；为t时段功率模块输出电功率；分别为t时段风电场上网电功率；

3)弃风、弃光惩罚成本

式中：λ^csp、λ^w分别为弃光、弃风惩罚系数；分别为t时段混合电站光场弃光、风电场弃风功率；

4)风电场运行维护成本

风电场运行维护成本与其输出功率近似成线性关系，表示为：

式中：OM^w为风电场单位运行维护成本系数；为t时段风电场到电热转换器的输出功率；

5)光场运行维护成本

光场的运行维护成本与光热电站输出热功率近似成线性关系，表示如下：

式中：OM^sf为光场单位运行维护成本系数；为t时段光场总可用热功率；η^pb为功率模块的综合热电转换效率；

6)储热系统运行维护成本

光热电站储热系统的运行维护成本与其放热功率有关，计算公式为：

式中：OM^tes为储热系统单位运行维护成本系数；为储热系统在t时段放热功率；

7)生物质锅炉运行维护及燃料总成本

生物质锅炉的运行维护成本与其输出电功率近似呈线性关系；此外，生物质锅炉运行过程中会产生燃料成本；生物质锅炉的总成本表示如下：

式中：OM^bio是生物质锅炉的单位运行维护成本；λ^bio是生物质锅炉燃料的单位成本；为t时段生物质锅炉产热功率；

t为时间的索引，T表示总时段数。