[发明专利]一种考虑受端电网调峰需求的水光互补调度方法

权利要求书

1.一种考虑受端电网调峰需求的水光互补调度方法，其特征在于，其包括水光系统短期调节方式和水光系统长期调度方式，包括以下步骤：

步骤A：所述水光系统短期调节方式以日为调节周期、时为计算步长，通过预测当日受端电网负荷过程，预测当日光伏出力过程，已知当日梯级各水电站日均出力、已知当日梯级各水电站最大出力和最小出力约束，已知输电通道最大容量，进行水光系统短期调节计算，获得水光系统短期调节方式；

步骤B：所述水光系统长期调度方式以年为调度周期、月为调度步长，预测各月受端电网负荷过程，预测各月光伏典型出力过程，基于所述水光系统短期调节方式进行系统长期优化调度计算。

2.根据权利要求1所述的一种考虑受端电网调峰需求的水光互补调度方法，其特征在于，步骤A具体为：

步骤A1：通过当日梯级各水电站日均出力计算梯级水电日均出力，与光伏出力过程叠加，计算水光叠加出力得到水光系统短期调节前出力方式，具体包括：

式中，分别为第i个水电站日均出力、梯级水电日均出力、光伏第t时段出力，i＝1……L，L是梯级中水电站数量，t＝1……T，T是短期调节周期时段数，T＝24；

通过所述水光系统短期调节前出力方式获得当天弃电量W^q，具体为：

式中，为水光系统第t时段弃电出力，代表水光叠加出力超出输电通道最大容量的出力部分，t＝1……T，T＝24；

步骤A2：调整梯级水电日均出力下沉至梯级水电最小出力，计算水光叠加出力得到水光系统水电下沉后的出力方式，具体包括：

式中，N^G分别为第i个水电站最大、最小出力，梯级水电最大、最小出力、输电通道最大容量；M_c是梯级水电平均出力下沉至梯级水电最小出力减少的水电量，i＝1……L，L是梯级中水电站数量，t＝1……T，T是短期调节周期时段数，Δt为计算步长；

步骤A3：调整受端电网负荷下沉至梯级水电最小出力，形成水电引导初始边界具体包括；

式中，为电网受端负荷峰值；

上述过程中，水电引导初始边界向上平移上升出力得到水电引导边界梯级水电出力随水电引导边界一同上升，其中梯级水电出力可增加出力为增加的水电量为Z_c，具体包括：

式中，为受端电网负荷过程；为水电引导初始边界；为水电引导边界；ΔN为平移上升出力；为梯级水电在第t时段可增加出力；Z_c为增加的水电量；

水电引导边界上升过程中，当增加的水电量Z_c接近或等于梯级水电平均出力下沉至梯级水电最小出力减少的水电量M_c，具体分为以下两种情况：

第一种情况：水电引导边界上升至输电通道最大容量时，增加的水电量Z_cM_c，代表输电通道剩余空间不足以完全补偿减少的水电量，此时ΔN计算式为：

式中，为水电引导初始边界最小值；

第二种情况：水电引导边界上升至输电通道最大容量时，增加的水电量Z_c≥M_c，代表输电通道剩余空间可以完全补偿减少的水电量，此时ΔN计算式为：

存在使得Z_c＝M_c，

式中，通过迭代计算直至梯级水电可增加出力Z_c等于M_c；

根据上述两种情况，计算梯级水电在第t时段可增加出力进一步得到水光系统短期调节后出力方式，具体包括：

式中，其中分别为短期调节后的梯级水电出力、调整后的水光叠加出力、受端电网剩余负荷，t＝1……T，T是短期调节周期时段数，T＝24；

步骤A4：根据水光系统短期调节方式计算，短期调度周期内输电通道可以消纳的水光电量，具体包括：

式中，W^T为输电通道可以消纳的水光电量，t＝1……T，T是短期调节周期时段数，T＝24；

步骤A5：根据步骤A1至A4获得水光系统短期调节方式，引入映射函数关系式f₁表示为：

式中：为是受端电网负荷过程；为光伏出力过程；为第i个水电站日均出力；为第i个水电站最大出力；为第i个水电站最小出力；N^G为输电通道最大容量。

3.根据权利要求2所述的一种考虑受端电网调峰需求的水光互补调度方法，其特征在于，步骤B具体为：

步骤B1：构建长期优化调度目标函数，具体如下：

式中，W、分别为年内水光电量效益、第m月输电通道可以消纳的水光电量；V_m为第m月上网单位电价；是第m月受端电网负荷过程；是第m月光伏典型出力过程；是梯级第i个水电站第m月均出力；是第i个水电站第m月最大出力；是第i个水电站第m月最小出力；N^G为输电通道最大容量，t＝1……T，T是短期调节周期时段数，T＝24，M为该年内的月数，M＝12；

步骤B2：构建长期优化调度约束函数进行求解，具体包括：

式中：V_i,m+1、V_i,m分别为第i个水电站第m月初、末水库蓄水量；RQ_i,m、Q_i,m、qs_i,m分别为第i个水电站第m月入库流量、发电流量、弃水流量；QJ_i,m为第i-1个电站到第i个电站的区间流量；Z_i,min、Z_i,max分别为第i个水电站最低、最高运行水位；Q_i,m,min、Q_i,m,max分别为i个水电站在t时段下泄流量下限、上限；分别为i个水电站第m月最小、最大出力，其中各站机组最大出力受预想出力限制。