[发明专利]具有最大容量准则约束的含清洁能源电网优化调度方法

摘要

本发明公开了一种具有最大容量准则约束的含清洁能源电网优化调度方法，步骤包括：步骤1，根据电网模型确定系统的拉普拉斯矩阵；步骤2，确定参数；步骤3，确定电网中各个节点的最大变化容量约束；步骤4，确定目标函数和待优化参数；步骤5，基于最大容量准则确定约束条件；步骤6，采用NSGA‑II在线滚动算法对上述多目标问题进行优化。本发明的方法，给出了电网能够维持稳定的清洁能源接入容量的极限值，在实现合理调度的基础上，保证了系统的运行稳定性。

主权项

1.一种具有最大容量准则约束的含清洁能源电网优化调度方法，其特征在于，按照以下步骤实施：步骤1，根据电网模型确定系统的拉普拉斯矩阵包含风/光/储节点的电网频率分析模型：其中，i,j分别为电网中第i,j个节点的编号，n为电网中节点总数，M_i为节点i的惯性常数，D_i为节点i的阻尼常数，θ_i,θ_j分别为节点i,j的相角，E_i,E_j分别为节点i,j的电压，Y_ij为节点i与节点j之间的导纳，g_i(t)为节点i的波动功率；根据上述模型得到系统的拉普拉斯矩阵为：其中，α_ij＝E_iE_j|Y_ij|为两节点之间的耦合强度；步骤2，确定参数将步骤1所确定的拉普拉斯矩阵L去掉零特征值及其零特征值对应的特征向量后，重构为一个新矩阵L_a，解方程PL_a+L_a^TP＝‑I求得唯一解P，其中I为单位矩阵，进而得到：c₁＝λ_min(P),c₂＝λ_max(P),c₃＝λ_min(I)＝1,c₄＝2λ_max(P)，  (3)其中，λ_min(P),λ_max(P),λ_min(I)分别表示P的最小特征值、P的最大特征值、I的最小特征值；c₁,c₂,c₃,c₄同是步骤3为确定电网中各个节点的容许波动功率的最大范围|g_i(k)|所需的参数；步骤3，确定电网中各个节点的最大变化容量约束|g_i(k)|电网中各个节点的最大变化容量约束：将步骤2确定的四个参数c₁,c₂,c₃,c₄代入式(4)，得到式(5)：其中，为节点i的物理最大传输功率，P_ij^max＝E_iE_j|Y_ij|为边ε_ij的物理最大传输功率，r为允许频率偏差，D_i为节点i的阻尼常数，k表示第k个时刻；步骤4，确定目标函数和待优化参数以常规机组出力与储能单元充放电功率为优化变量，确定待优化参数数量为m，针对电网运行过程中要获得的不同目标选取合适的目标函数J₁,J₂,…,J_q，q为待优化目标函数个数；步骤5，基于最大容量准则确定约束条件，5.1)有功平衡约束：其中，min函数表示取两个变量中较小的一个，Ω_G为常规机组节点的集合，Ω_B为储能节点的集合，Ω_V为光伏节点的集合，Ω_W为风电节点的集合，Ω_L为负荷节点的集合，分别为k时刻常规机组ig、光伏节点iv、风电节点iw的功率；为k时刻储能单元ib的充放电功率，为k时刻的负荷节点il的消耗功率，分别为k时刻光伏节点iv、风电节点iw、负荷节点il的功率预测值；5.2)常规机组的出力约束：其中，分别为常规机组出力上、下界；5.3)储能单元的功率约束：其中，放电为正，充电为负；分别为储能单元ib的最大充、放电功率；步骤6，采用NSGA‑II在线滚动算法对上述多目标问题进行优化。