[发明专利]采用0-1整数规划模型实现的电力系统经济调度方法

说明书

一种采用0‑1整数规划模型实现的电力系统经济调度方法，包括如下步骤：确定风‑蓄系统机组的连接方案和运行状态；建立含禁止区间的电力系统动态经济调度模型；确立经济调度的原则；采用分支定界法处理整数规划问题；用matlab软件对算例进行仿真分析。本发明方法通过最小日负荷率和备用容量率对给定的负荷等级进行划分，确定抽水蓄能电站的运行状态；能够清楚描述出风‑蓄系统的运行状态，还能够快速有效地跳过火电机组出力的禁止区间，解决风‑蓄系统接入含禁止区间电力系统的经济调度问题；本方法设置含有禁止区间的备用容量约束，采用matlab编写BNB20函数对算例进行仿真研究，来研究禁止区间和备用容量对经济调度的影响，仿真结果证明该方法行之有效。

技术领域

本发明涉及一种解决风-蓄混合系统接入含有禁止区间的电力系统动态经济调度问题的方法，尤其是一种描述风-蓄系统运行状态和火电机组的可行区间选取的方法。

背景技术

未来电力系统经济调度中，可再生能源的利用将成为必然，根据我国的实际情况，风能是重点发展的可再生能源之一。风能所具有的随机性和反调峰性很难保证供电的均衡和连续，因此在调度风电的同时，提出与其相对应的储能解决方案，实现储能与可再生能源的同步调度。

抽水蓄能是世界上应用最为普遍的物理储能方法，能量转化率高，广泛应用于平抑风电出力，有学者基于随机规划理论建立了抽水蓄能平抑风电功率波动的经济调度模型，最大限度地平滑入网风电；而又有学者建立风-蓄联合系统的多目标优化模型，通过基于模糊优化的进化算法对功率平滑和经济效益同时求解，使得风场效益得到提高。

上述经济调度模型中，火电机组出力均设为理想模式，在其上下限的范围内连续可调，为一个连续变量。但实际上由于火电厂组件的物理限制，某些发电机轴承振动可能在一些出力范围内会放大，这对发电机的安全运行是非常不利的，因此需要避免发电机运行在这些区域，应该对这些机组设置禁止区间。禁止区间的加入使得经济调度模型变为非凸模型，求解难度大。对此国内外学者采用的方法大多数智能算法来寻找全局最优解，有的将禁止区间的非线性规划问题转化为MIQP问题，具有计算量小的特点，有的利用半定规划松弛策略建立了半定模型来解决含禁止区间的经济调度问题，还有的采用大M方法来建立MIQP模型，处理速度再次得到提高。

发明内容

本发明目的在于提供一种采用0-1整数规划模型实现的电力系统经济调度方法，能够清楚描述出风-蓄系统的运行状态，还能够快速有效地跳过火电机组出力的禁止区间，解决风-蓄系统接入含禁止区间电力系统的经济调度问题。

为实现上述目的，本发明所述方法的步骤如下：

步骤1，确定风-蓄系统机组的连接方案和运行状态；

步骤2，建立含禁止区间的电力系统动态经济调度模型；

步骤3，确立经济调度的原则；

步骤4，分支定界法处理0-1整数规划问题；

步骤5，用matlab软件对算例进行仿真分析。

进一步的，所述步骤1的具体过程如下：

步骤1-1，确定风-蓄系统机组的连接方案；

火电机组直接与调度中心相连；抽水蓄能电站分别与上、下水库连接，抽水蓄能电站可以间接储存电能，在风能过剩时从下水库抽水至上水库，在风能缺乏时从上水库放水至下水库；风电场与抽水蓄能电站协调工作，两者相连后再与调度中心相连；

步骤1-2，确定风-蓄系统机组的运行状态；

在风-蓄协调的节能调度中，引入多个0-1整形优化变量反应抽水蓄能机组不同的运行状态，蓄能电站有三种不同的运行状态：

状态1——放电状态，定义其状态变量为X(t)；