[发明专利]流域风光水互补发电系统短期协调优化方法及装置

权利要求书

1.一种流域风光水互补发电系统短期协调优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定风光水互补发电系统的短期协调运行目标函数；

基于梯级水电站间的水力联系和电力联系，确定所述风光水互补发电系统的至少一个约束条件，构建所述风光水互补发电系统的短期协调优化模型；

利用预设的线性化策略将所述短期协调运行目标函数和所述短期协调优化模型生成所述风光水互补发电系统的MILP(Mix Integer Linear Programming，混合整数线性规划)问题；以及

基于风光不确定因素，求解所述风光水互补发电系统的MILP问题。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述短期协调运行目标函数的表达式为：

minF＝f₁+ξf₂，

其中，f₁和f₂分别为所述梯级水电站的运行成本和弃风和弃光导致的可再生能源限电量；ξ为平衡梯级水电和可再生能源的优化目标的权重系数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一个约束条件包括水电机组动力特性约束、水电机组出力约束、水电机组净水头约束、水电机组发电流量约束、水电机组振动区约束、水电机组运行时间约束、水库坝前水位约束、水库容量约束、水库弃水量约束、梯级水量平衡、风电场出力约束、光伏电站出力约束、功率平衡约束和备用容量约束中的至少一项。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用预设的线性化策略将所述短期协调运行目标函数和所述短期协调优化模型生成所述风光水互补发电系统的MILP问题，包括：

对水电机组动力特性约束进行线性松弛处理，得到线性不等式约束；

对所述水电机组的发电水头进行线性化处理，得到对应分段的库容和下泄流量的值；

对所述水电机组的振动区进行线性化表达，得到线性化表达式。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述求解所述风光水互补发电系统的MILP问题，包括：

在日前决策过程中，将预设可能出现的供电缺额以惩罚项加入所述目标函数；

对所述至少一个约束条件进行修改，使得所有风光有功出力场景下均能满足约束条件；

出机组状态的相关变量以外，其他约束条件均按照对应场景进行调整；

对模型中的非线性因素线性化，并与对应的目标函数进行整合，得到求解结果。

6.一种流域风光水互补发电系统短期协调优化装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定风光水互补发电系统的短期协调运行目标函数；

构建模块，用于基于梯级水电站间的水力联系和电力联系，确定所述风光水互补发电系统的至少一个约束条件，构建所述风光水互补发电系统的短期协调优化模型；

生成模块，用于利用预设的线性化策略将所述短期协调运行目标函数和所述短期协调优化模型生成所述风光水互补发电系统的MILP问题；以及

求解模块，用于基于风光不确定因素，求解所述风光水互补发电系统的MILP问题。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述短期协调运行目标函数的表达式为：

minF＝f₁+ξf₂，

其中，f₁和f₂分别为所述梯级水电站的运行成本和弃风和弃光导致的可再生能源限电量；ξ为平衡梯级水电和可再生能源的优化目标的权重系数。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述至少一个约束条件包括水电机组动力特性约束、水电机组出力约束、水电机组净水头约束、水电机组发电流量约束、水电机组振动区约束、水电机组运行时间约束、水库坝前水位约束、水库容量约束、水库弃水量约束、梯级水量平衡、风电场出力约束、光伏电站出力约束、功率平衡约束和备用容量约束中的至少一项。