本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)概率調(diào)度技術(shù)，尤其是考慮多元新型儲能特性的電力系統(tǒng)實時調(diào)度方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、伴隨新型電力系統(tǒng)的不斷建設(shè)，以風電、光伏為代表的新能源發(fā)展迅速，帶來的不確定性、間歇性和隨機性給電網(wǎng)有功功率與頻率控制帶來了巨大挑戰(zhàn)。新型儲能有著響應(yīng)速度快、精確控制、雙向調(diào)節(jié)等特性而展露出快速靈活的調(diào)節(jié)能力，逐步被應(yīng)用于電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行中。

2、多元新型儲能的運行特性決定了它在參與經(jīng)濟調(diào)度的同時也緊密的參與到了自動發(fā)電控制中，僅僅只考慮了單一類型的儲能在特定的調(diào)度條件下的策略設(shè)計，忽略各類型儲能兩者之間的相互影響會導致設(shè)計的調(diào)度策略無法將多元新型儲能無法將經(jīng)濟性和穩(wěn)定性最大化。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是提供一種計及新能源發(fā)電偏差、考慮多元新型儲能特性的電力系統(tǒng)實時調(diào)度方法及系統(tǒng)，提高電力系統(tǒng)實時調(diào)度的可靠性和資源利用率。

2、技術(shù)方案：本發(fā)明所述的考慮多元新型儲能特性的電力系統(tǒng)實時調(diào)度方法，包括如下步驟：

3、根據(jù)歷史新能源發(fā)電預(yù)測偏差數(shù)據(jù)建立偏差概率模型，計算新能源發(fā)電偏差；

4、根據(jù)所述新能源發(fā)電偏差計算調(diào)頻資源的調(diào)頻功率輸出，所述調(diào)頻資源包括傳統(tǒng)機組和多元新型儲能，所述多元新型儲能包括壓縮空氣儲能、重力儲能和電化學儲能；

5、以最小化電力系統(tǒng)運行成本為目標建立優(yōu)化概率調(diào)度模型，求解所述優(yōu)化概率調(diào)度模型得到電力系統(tǒng)發(fā)電計劃。

6、進一步地，所述根據(jù)歷史新能源發(fā)電預(yù)測偏差數(shù)據(jù)建立偏差概率模型，計算新能源發(fā)電偏差包括：

7、所述偏差概率模型為：

8、

9、其中，πi為第i個高斯成分的混合系數(shù)，μi和分別為其均值和標準差，k為高斯成分的數(shù)量；

10、分別建立光伏和風電的偏差概率模型，計算光伏預(yù)測偏差和風電預(yù)測偏差。

11、進一步地，所述根據(jù)所述新能源發(fā)電偏差計算調(diào)頻資源的調(diào)頻功率輸出包括：

12、通過以下公式計算調(diào)頻資源的調(diào)頻功率輸出：

13、

14、其中，pi,pho和pi,wind分別代表光伏預(yù)測偏差、風電預(yù)測偏差，pace表示電網(wǎng)該時段的區(qū)域控制偏差；αcaes、αges、αbes和分別代表壓縮空氣儲能、重力儲能、電化學儲能和第ia臺調(diào)頻火電機組在t時段的調(diào)頻功率分配因子；pcaes、pges、pbes和代表壓縮空氣儲能、重力儲能、電化學儲能和第ia臺調(diào)頻火電機組的調(diào)頻功率輸出。

15、進一步地，所述以最小化電力系統(tǒng)運行成本為目標建立優(yōu)化概率調(diào)度模型，求解所述優(yōu)化概率調(diào)度模型得到電力系統(tǒng)發(fā)電計劃包括：

16、所述優(yōu)化概率調(diào)度模型以非調(diào)頻火電機組和調(diào)頻火電機組發(fā)電成本、壓縮空氣儲能，重力儲能和火電機組參與調(diào)頻的數(shù)學期望成本、以及棄光和棄風成本之和最小為目標。

17、進一步地，所述以最小化電力系統(tǒng)運行成本為目標建立優(yōu)化概率調(diào)度模型，求解所述優(yōu)化概率調(diào)度模型得到電力系統(tǒng)發(fā)電計劃包括：

18、所述優(yōu)化概率調(diào)度模型的目標函數(shù)為：

19、

20、其中，ng,na和ng,a分別為非調(diào)頻火電機組和調(diào)頻火電機組數(shù)量，和代表第ina臺非調(diào)頻火電機組的發(fā)電成本參數(shù)，和代表第ia臺調(diào)頻火電機組的發(fā)電成本參數(shù)；和代表對應(yīng)時刻對應(yīng)機組運行情況，均為0、1參數(shù)；和為第ina臺非調(diào)頻火電機組和第ia臺調(diào)頻火電機組的發(fā)電功率，e[.]為對應(yīng)設(shè)備的模糊期望值計算表達式，ecaes、eges和eg,a分別表示壓縮空氣儲能，重力儲能和調(diào)頻火電機組的模糊期望值；epho和ewind分別為棄光成本和棄風成本。

21、進一步地，所述以最小化電力系統(tǒng)運行成本為目標建立優(yōu)化概率調(diào)度模型，求解所述優(yōu)化概率調(diào)度模型得到電力系統(tǒng)發(fā)電計劃包括：

22、所述模糊期望值計算表達式為：

23、

24、式中，和分別代表壓縮空氣儲能，重力儲能和調(diào)頻火電機組在參與調(diào)頻時單位正向和負向調(diào)頻的成本；pcaes、pges和pg,a代表對應(yīng)設(shè)備在參與調(diào)頻時的輸出功率kpho和kwind代表單位棄光成本和棄風成本；pdf(.)代表對應(yīng)設(shè)備輸出功率的概率密度。

25、進一步地，所述以最小化電力系統(tǒng)運行成本為目標建立優(yōu)化概率調(diào)度模型，求解所述優(yōu)化概率調(diào)度模型得到電力系統(tǒng)發(fā)電計劃包括：

26、所述優(yōu)化概率調(diào)度模型的機會約束條件包括穩(wěn)定區(qū)間機會約束：

27、

28、其中，ηch和ηdis分別代表壓縮空氣儲能或重力儲能或電化學儲能的充電效率和放電效率，pch和pdis分別代表壓縮空氣儲能或重力儲能或電化學儲的充電功率和放電功率，要求荷電狀態(tài)處在10％和90％之間的概率大于置信水平α1。

29、進一步地，所述以最小化電力系統(tǒng)運行成本為目標建立優(yōu)化概率調(diào)度模型，求解所述優(yōu)化概率調(diào)度模型得到電力系統(tǒng)發(fā)電計劃包括：

30、所述優(yōu)化概率調(diào)度模型的機會約束條件包括爬坡速率機會約束：

31、pr(δp+p≤δpmax)≥α2

32、其中，δp代表設(shè)備在調(diào)度中的爬坡速率，p代表這一分鐘的爬坡速率，δpmax代表壓縮空氣儲能或調(diào)頻火電機組的最大爬坡速率，α2代表爬坡速率機會約束的置信水平。

33、進一步地，所述以最小化電力系統(tǒng)運行成本為目標建立優(yōu)化概率調(diào)度模型，求解所述優(yōu)化概率調(diào)度模型得到電力系統(tǒng)發(fā)電計劃包括：

34、所述優(yōu)化概率調(diào)度模型的機會約束條件包括恢復(fù)功率機會約束：

35、

36、其中，pace,1代表調(diào)頻死區(qū)邊界，soclow、sochigh、socmin和socmax代表電化學儲能的多個狀態(tài)邊界；pbes代表電化學儲能的調(diào)頻功率輸出，αbes代表電化學儲能的調(diào)頻功率分配因子，pbc和pbd表示電化學儲能的額定充電功率和額定放電功率。

37、本發(fā)明所述的考慮多元新型儲能特性的電力系統(tǒng)實時調(diào)度系統(tǒng)，包括：

38、新能源發(fā)電偏差計算單元，用于根據(jù)歷史新能源發(fā)電預(yù)測偏差數(shù)據(jù)建立偏差概率模型，計算新能源發(fā)電偏差；

39、調(diào)頻功率輸出計算單元，用于根據(jù)所述新能源發(fā)電偏差計算調(diào)頻資源的調(diào)頻功率輸出，所述調(diào)頻資源包括傳統(tǒng)機組和多元新型儲能，所述多元新型儲能包括壓縮空氣儲能、重力儲能和電化學儲能；

40、發(fā)電計劃計算單元，用于以最小化電力系統(tǒng)運行成本為目標建立優(yōu)化概率調(diào)度模型，求解所述優(yōu)化概率調(diào)度模型得到電力系統(tǒng)發(fā)電計劃。

41、本發(fā)明所述電子設(shè)備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述計算機程序被加載至處理器時實現(xiàn)所述的考慮多元新型儲能特性的電力系統(tǒng)實時調(diào)度方法。

42、本發(fā)明所述的計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)所述的考慮多元新型儲能特性的電力系統(tǒng)實時調(diào)度方法。

43、有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：本發(fā)明在傳統(tǒng)電網(wǎng)經(jīng)濟調(diào)度的基礎(chǔ)上，考慮了應(yīng)對新能源發(fā)電不確定性引起的功率波動問題。結(jié)合多元新型儲能的實際運行特性，基于電網(wǎng)實際調(diào)頻過程動態(tài)相應(yīng)需求，設(shè)計相應(yīng)的機會約束條件和數(shù)學期望成本，并根據(jù)經(jīng)濟調(diào)度和動態(tài)調(diào)頻的互聯(lián)影響，構(gòu)建結(jié)合多元新型儲能運行特性的新能源系統(tǒng)概率調(diào)度模型，計算火電機組和多元新型儲能的實時發(fā)電計劃，發(fā)揮多元新型儲能響應(yīng)速度快、精確控制、雙向調(diào)節(jié)的能力，提高電網(wǎng)應(yīng)對新能源發(fā)電不確定性的能力，提高電網(wǎng)的可靠性和資源利用率。