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申请/专利权人：华北电力大学;国网甘肃省电力公司电力科学研究院;国网甘肃省电力公司;国家电网有限公司

摘要：本发明公开了一种考虑输电计划弹性的大规模风电接入电网多目标优化方法，为进一步促进风电消纳提供理论依据。本发明取风电外送量最大和系统运行成本最小作为目标函数，以中长期输电计划弹性空间为约束条件，构建大规模风电接入电网多目标优化模型；并将多目标问题转化为以满意度最大为目标的单目标问题；采用改进粒子群算法对模型进行求解，从而提出在中长期时间尺度下考虑输电计划弹性的大规模风电接入电网多目标优化方法。

主权项：1.考虑输电计划弹性的大规模风电接入电网多目标优化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：模型建立；在中长期时间尺度下，考虑输电计划弹性空间约束和其它约束条件，以风电外送量最大和系统运行成本最小为目标函数，建立大规模风电接入电网的多目标优化模型；S2：模型处理；对于目标在量纲、数量级上不同的问题，对目标函数进行隶属度函数处理，将其等效为对优化结果的满意度，将多目标优化问题转化为以满意度最大为目标的单目标问题；S3：模型求解；采用改进粒子群算法对模型进行求解，得到风电机组和各火电机组在各个时间段的有功出力以及风电最大外送量，在中长期时间尺度下实现考虑输电计划弹性空间的大规模风电接入电网多目标优化；所述S1包括以下步骤：S101：输入原始数据，包括风电预测出力、系统正负旋转备用需求、常规机组有功输出上下限、爬坡速率上下限、发电机成本系数；S102：建立风电外送量最大和系统运行成本最小的目标函数；S103：考虑中长期输电计划弹性空间，建立中长期输电计划弹性空间和其他约束条件；所述S1包括建立大规模风电接入电网的多目标模型，具体为：1目标函数1风电外送量最大： 2系统总运行成本最小： 式中，T为调度期间的时段数；为风电场i在时段t的有功出力；为常规机组j在时段t的有功出力；ΔT是中长期计划编制中一个优化时段对应的小时数，月度计划编制取1h；NW为风电场个数；NG为常规机组个数；为常规机组j在时段t的发电成本报价，aj、bj、cj为常规机组j的成本特性参数；EW为调度期间内风电消纳量；Fcom为系统总运行成本；2约束条件1功率平衡约束： 2旋转备用约束：风电的随机性导致风电预测存在一定的误差，为了避免风电出力预测误差对系统的优化运行造成不利影响，通过增加正、负备用容量来应对大规模风电出力的波动； 3风电出力约束： 4常规电源运行约束： 5最小启停时间约束： 6爬坡速度约束： 7中长期输电计划弹性空间约束： 式中，为t时段系统原有的有功负荷；为t时段输电计划外送功率；为常规机组j在t时段的启停状态变量，表示常规机组处于开机状态，表示常规机组处于停机状态；和分别为常规机组j在t时段的最大可用出力和最小可用出力；和分别为t时段应对负荷预测误差所需的正负旋转备用；和分别为t时段应对风电功率所需的正负旋转备用；为风电场i在t时段有功预测出力；PGj,max和PGj,min分别为常规机组j的输出功率上下限；和分别为常规机组j在t时段的开机持续时间和停机持续时间；和分别为常规机组j的最小运行时间和最小停机时间；为常规机组j在t-1时段的出力；PGj,up和PGj,down分别为常规机组j的上升出力限制和下降出力限制；分别为t时段输电计划外送功率的最大值、最小值；S2包括采用所述隶属度函数处理将多目标问题转化为单目标问题，计算步骤：S201：分别求出以风电外送量最大为目标的风电消纳电量EW1与系统运行成本Fcom2，以运行成本最小为目标的系统总运行成本Fcom1与风电消纳电量EW2；S202：依据经验，各自目标函数隶属函数分别定义为： 式中，δ1为决策者允许风电消纳量的减少值，δ2为决策者允许系统总运行成本的增加值；δ1、δ2的伸缩原则分别为：0≤δ1≤EW1-EW2120≤δ2≤Fcom2-Fcom113S203：取uEW、uFcom较小值表示决策者满意程度u，即u＝min{uEW,uFcom}14S204：多目标函数转化为单目标问题，即目标函数：F＝maxu15约束条件：-EW≤δ1u≤-EW1+δ116-EW≤δ1u≤-EW1+δ1170≤u≤118。

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