[发明专利]一种梯级水光互补发电系统的调峰优化调度方法

说明书

本发明公开了一种梯级水光互补发电系统的调峰优化调度方法，包括：建立以调度周期内受端电网剩余负荷最大值最小作为目标函数的梯级水光互补发电系统调峰优化调度的目标函数；建立考虑机组组合的梯级水电约束条件及考虑不确定性的光伏电站出力约束条件；对所述约束条件进行线性化处理，以所述目标函数和线性化处理后的约束条件构建梯级水光互补发电系统调峰优化调度的混合整数线性模型；对所述梯级水光互补发电系统调峰优化调度的混合整数线性模型进行求解，获得梯级水光互补发电系统的调度方案。本发明考虑了水电站的机组组合情况及水库运行方案，能够充分利用水电机组易于调节的特性消纳光伏出力，并满足电网调峰需求，实用性强。

技术领域

本发明涉及多能源互补发电系统优化调度技术领域，具体涉及一种梯级水光互补发电系统的调峰优化调度方法。

背景技术

随着可再生清洁能源发电技术的迅速发展，近十年来，光伏电站的装机容量大幅增长。由于光伏发电具有随机性强、间歇性强、波动性大的特点，光伏出力难以与电力系统中的负荷需求相匹配，为满足电力系统的调峰需求，需引入灵活性电源与光伏发电相配合，而水力发电机组具有启停迅速、可调节范围大、调节速度快等特点，能够为电力系统提供足够的调峰容量。因此，梯级水光互补发电能够充分梯级水电站群的调节性能，实现可再生能源的高效利用及电网的安全稳定运行。

目前，国内外已有学者针对含光伏并网的发电系统的优化调度问题开展了研究，但多数仅将一个水电站作为一个整体来考虑，尚未涉及梯级水电站内的机组组合问题，且针对梯级水电机组和光伏电站协同调峰问题尚未有深入研究。

发明内容

本发明的目的在于提供一种梯级水光互补发电系统的调峰优化调度方法，给出满足电网调峰需求的梯级水光互补发电系统的机组组合发电方案。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种梯级水光互补发电系统的调峰优化调度方法，包括：

建立梯级水光互补发电系统调峰优化调度的目标函数；以及建立考虑机组组合的梯级水电约束条件及考虑不确定性的光伏电站出力约束条件；

对所述约束条件进行线性化处理，以所述目标函数和线性化处理后的约束条件构建梯级水光互补发电系统调峰优化调度的混合整数线性模型；

对所述梯级水光互补发电系统调峰优化调度的混合整数线性模型进行求解，获得梯级水光互补发电系统的调度方案。

进一步的，所述建立梯级水光互补发电系统调峰优化调度的目标函数，包括：

以调度周期内受端电网剩余负荷最大值最小作为目标函数：

其中，f为受端电网剩余负荷最大值，P_load(t)为t时刻的负荷，P_i，g(t)为第i个梯级水电站中第g个发电机组在t时刻的有功出力，为光伏电站在t时刻的可发电功率，T为调度周期总时段，N_h为梯级水电站总数，G_i为第i个梯级水电站所包含的发电机组数。

进一步的，所述建立考虑机组组合的梯级水电约束条件及考虑不确定性的光伏电站出力约束条件，包括：

光伏电站出力约束为：

其中，为光伏电站在t时刻可发电功率的期望值，为光伏电站在t时刻的功率偏差，分别为t时刻功率偏差的下限和上限；

考虑机组组合的梯级水电约束包括：

水电机组出力约束：

P_i，g(t)＝η_i，gH_i(t)q_i，g(t)