[发明专利]一种基于能源调度时间自适应变化的滚动优化调度方法

说明书

本发明公开了一种基于能源调度时间自适应变化的滚动优化调度方法，包括如下步骤：S1、建立电力负荷模型和能源出力模型；S2、以电力系统发电能耗最低、碳排放量最小为优化目标，确定低碳发电调度模型的多目标函数；S3、将具有双重优化目标的低碳发电调度优化模型可转化为以电力系统发电能耗与碳排放总成本表征的电能生产总成本最小化为目标的单目标函数；S4、引入反馈控制，利用实时测量值对当前的调度策略进行修正，减少调度的偏差；对目标函数进行滚动优化。该方案在保证电力系统安全稳定的前提下，能够减少新型电力系统运行的成本，提高系统运行的经济性和安全性。

技术领域

本发明涉及电力系统优化调度领域，具体的，涉及一种基于能源调度时间自适应变化的滚动优化调度方法。

背景技术

风能、光伏作为可再生能源的重要组成部分，大量新能源机组接入配电网后，其波动性、间歇性、低可控性等问题不但给配电网的安全可靠运行带来巨大挑战，同时也给配电网规划带来复杂性与不确定性。与此同时，柔性负荷也具有不确定性，例如用户需求响应行为受心理行为、天气因素、突发事件影响具有不确定性；电动汽车上网也具有时变性、随机性。可再生能源发电在负荷波动的基础上，又加大了功率预测上的不确定性和困难，使得发电计划性差，给电网方式安排和实时监控带来不利影响。

风电、光伏作为目前应用规模最大的新能源发电方式，对节能减排具有十分积极的意义；但其出力具有随机性与波动性，大规模风电、光伏并网给电力市场运行与机组调度决策提出更高的要求。考虑到风电、光伏具有不确定性，当系统中火电机组占比更高，新能源机组占比更低时，系统碳排放更多，安全性越高；当系统中火电机组占比更低，新能源机组占比更低高，系统碳排放更少，而安全性越低。因此建立科学的调度决策方法对合理消纳风电、兼顾系统运行的安全性与碳排放目标十分重要。

在新型电力系统的运行调度中存在着以下的挑战：

(1)碳捕集技术和新能源发电可以带来巨大的经济效益并且绿色环保，但是，可再生能源的随机性和间歇性缺点也给电网的安全可靠运营带来挑战，它们的波动会引起电能质量的变化，也会对整个电网的稳定性和可靠性带来一定影响。并且以风能、太阳能和水的势能为首的一些可再生能源，它们的不确定性与时间相关。为了推进低碳经济的发展，研究含碳捕集的新能源出力不确定性建模成为难点；

(2)目前电力系统的很多优化调度模型都基于模型预测控制，模型预测控制属于动态优化的领域，在优化过程中考虑了实际运行状况，不断滚动将实时数据输入到我们的目标函数，从而使我们的调度实现最优。在基于MPC的分散滚动优化调度过程中，调度时间间隔是一个固定值，但是在实际运行过程中，系统的电力负荷不是很大，如果仍然采取固定值作为调度时间间隔，会造成不必要的调度成本。因此，研究调度时间间隔自适应变化的滚动优化调度是研究的难点。

发明内容

本发明的目的设计一种基于能源调度时间自适应变化的滚动优化调度方法，充分考虑可再生能源的渗透率逐渐提高带来的电力系统扰动，建立计及源荷不确定的电力负荷模型和能源出力模型；响应双碳政策和能源转型的号召，考虑系统运行的安全性、低碳性和经济性，建立多目标的优化模型，引入反馈校正，对日前调度的偏差进行修正；在保证安全稳定的前提下，减少新型电力系统运行的成本，提高系统运行的经济性和安全性。

为实现上述技术目的，本发明提供的一种技术方案是，一种基于能源调度时间自适应变化的滚动优化调度方法，包括如下步骤：

S1、建立电力负荷模型和能源出力模型；

S2、以电力系统发电能耗最低、碳排放量最小为优化目标，确定低碳发电调度模型的多目标函数；

S3、将具有双重优化目标的低碳发电调度优化模型可转化为以电力系统发电能耗与碳排放总成本表征的电能生产总成本最小化为目标的单目标函数；

S4、引入反馈控制，利用实时测量值对当前的调度策略进行修正，减少调度的偏差；对目标函数进行滚动优化。