[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

说明书

本申请公开一种流域风光水互补发电系统短期协调优化方法及装置，其中，方法包括：确定风光水互补发电系统短期协调运行目标函数，包括梯级水电和可再生能源两大方面的优化目标；考虑梯级水电站间的水力联系和电力联系，确定风光水互补发电系统约束条件，构建风光水互补发电系统短期协调优化模型；利用线性化策略将前两步得到的短期协调优化模型转化为MILP问题；考虑风光不确定因素进行风光水互补发电系统MILP问题的求解。从而提升流域风光水互补发电系统的整体运行水平。由此，解决了利用可调节的水电与风光等不确定性资源形成互补以共同满足电力外送需求，提升流域风光水互补发电系统的整体运行效率等问题。

技术领域

本申请涉及电力系统多能互补协调运行技术领域，特别涉及一种流域风光水互补发电 系统短期协调优化方法及装置。

背景技术

风能、太阳能和水能间有着天然的互补性，但现有水电站的发电计划制定中并没有充 分考虑到大量风光接入带来的影响。水电机组有着明显强于火电机组的爬坡速率，是一种 应对随机性和波动性较大的风电和光电的理想电源。我国西南地区有着丰富的水资源和大 规模的流域梯级水电站，大容量水库也具备强大的调节和蓄水能力，通过充分发挥梯级水 库的容量效益，可以对天然来水量在不同时间尺度上进行合适的分配。

相关技术中，未能充分考虑到大量风光接入带来的影响，无法利用可调节的水电与风 光等不确定性资源形成互补以共同满足电力外送需求，导致流域风光水互补发电系统的整 体运行效率低下，亟待解决。

发明内容

本申请提供一种流域风光水互补发电系统短期协调优化方法及装置，以解决利用可调 节的水电与风光等不确定性资源形成互补以共同满足电力外送需求，提升流域风光水互补 发电系统的整体运行效率等问题。

本申请第一方面实施例提供一种流域风光水互补发电系统短期协调优化方法，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 LinearProgramming，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。

可选地，在本申请的一个实施例中，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。

可选地，在本申请的一个实施例中，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。

可选地，在本申请的一个实施例中，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。