[发明专利]一种基于负荷曲线量化的抽水蓄能电站优化调度方法

摘要

本发明公开了一种基于负荷曲线量化的抽水蓄能电站优化调度方法，它包括以下步骤：首先安排机组检修计划；然后采集电力系统负荷预测数据；之后建立抽水蓄能电站状态转移方程及其约束条件；再建立火电机组负荷曲线量化指标，以火电机组负荷曲线量化指标最小化为目标函数，运用动态规划法对抽水蓄能电站运行进行了优化调度。本发明降低了火电机组承担的负荷曲线的波动程度，提高了其发电负荷率，降低了火电机组的供电煤耗。

主权项

1.一种基于负荷曲线量化的抽水蓄能电站优化调度方法，其特征在于包括以下步骤：（1）安排机组检修计划：确定可用火电机组数量和抽水蓄能电站发电机组台数；并录入可用火电机组和抽水蓄能电站发电机组参数；所述参数包括各火电机组额定发电功率、各抽水蓄能电站发电机组额定发电功率、抽水蓄能电站的抽水-发电循环效率、给定蓄水量和最大库容；（2）采集电力系统负荷预测数据：所述电力系统负荷预测数据时间间隔固定为Δt，单位为h，共有N点；在时间-电力系统负荷预测值坐标系下将所述电力系统负荷预测数据相邻的两点用直线连接，形成电力系统负荷曲线；所述电力系统负荷预测数据将电力系统负荷曲线划分为N个调度区间；（3）建立抽水蓄能电站的状态转移方程：(1)所述（1）式中x_t为第t调度区间结束时刻抽水蓄能电站上水库蓄水量，单位为MWh，，其状态集合X为：            (2)所述（2）式中，p_h为抽水蓄能电站第h台机组的额定容量，单位为MW，h=1,2,3…H，H为抽水蓄能电站发电机组台数，P为抽水蓄能电站各发电机组容量的最大公约数，单位为MW，x_max为抽水蓄能电站的最大库容，单位为MWh；所述状态集合元素数目M由下式确定： ；                          （3）所述（1）式中d_t为第t调度区间决策变量，单位为MW，；η为忽略自然来水的影响时，抽水蓄能电站的抽水-发电循环效率；所述第t调度区间决策变量d_t为抽水蓄能电站的在第t调度区间内的发电量或抽水用电量，d_t大于零时处于发电状态；d_t小于零时处于抽水状态，其状态集合D为：；          (4)状态转移方程的约束条件为：(5)所述（5）式中x₀为第1调度区间开始时刻抽水蓄能电站上水库蓄水量，单位为MWh，C为抽水蓄能电站给定蓄水量，单位为MWh；    （4）建立火电机组负荷曲线量化指标Q：；        （6）所述（6）式中，为第t个调度区间火电机组负荷曲线和水平坐标轴的夹角，单位为度，为第t调度区间与第t-1调度区间火电机组负荷曲线之间的夹角，单位为度；所述火电机组负荷曲线由电力系统负荷曲线减去抽水蓄能电站惠蓄优化出力曲线得到；（5）建立目标函数，对抽水蓄能电站运用动态规划法进行优化调度，从第1调度区间到第N调度区间，依次执行以下子步骤：1）建立第t调度区间指标函数g_t(x_t,d_t)，：；                 （7）2）建立过程指标函数的递推公式：，；         （8）其中为第t调度区间的过程指标函数，单位为度；3）以所述（8）式为目标函数，求解所述第t调度区间决策变量d_t的最优值d_t^*，将其带入所述抽水蓄能电站的状态转移方程（1）式中，求得所述第t调度区间状态变量x_t的最优值x_t^*；4）将所述d_t^*和x_t^*一起代入所述过程指标函数递推公式（8）式，求出所述第t调度区间的过程指标函数的最优解，为第t+1调度区间运用动态规划法进行优化调度做好准备。