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一种梯级多主体混合式抽水蓄能电站日前优化调度方法 

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申请/专利权人:河海大学;雅砻江流域水电开发有限公司

摘要:本发明涉及电力系统优化调度技术领域,尤其涉及一种梯级多主体混合式抽水蓄能电站日前优化调度方法,通过研究多主体混合式抽水蓄能电站所参与的日前电力调度机制和相关的调度规则,建立考虑水流延迟时间的多主体混合式抽水蓄能电站的协同优化调度模型,确定多主体混合式抽水蓄能电站的出力和蓄水方案,以电站整体的日前调度效用最大作为目标函数,以梯级水电站水力约束、电力约束以及抽水蓄能电站约束为约束条件,建立多主体混合式抽水蓄能电站日前优化调度模型,求解该模型得到多主体混合式式抽水蓄能电站的日前调度方案,能够给出在相关调度规则下获得最大调度效用的多主体混合式抽水蓄能电站的出力计划,提高清洁能源利用率。

主权项:1.一种梯级多主体混合式抽水蓄能电站日前优化调度方法,其特征在于,包括以下步骤:基于同一流域内的梯级水电站和抽水蓄能机组所参与的日前电力调度机制和规则,确定多主体混合式抽水蓄能电站的日前调度效用参数;在多主体混合式抽水蓄能电站的日前调度效用参数基础上考虑水流延迟时间,并构建多主体混合式抽水蓄能电站的协同优化调度模型;将多主体混合式抽水蓄能电站整体的最大日前调度效用作为目标函数,以梯级水电站水力约束、梯级水电站电力约束和抽水蓄能电站约束作为约束条件,并构建多主体混合式抽水蓄能电站日前优化调度模型;对所述约束条件进行线性化处理,利用混合整数线性规划法求解多主体混合式抽水蓄能电站日前优化调度模型,获得多主体混合式抽水蓄能电站的日前调度方案;采用条件风险价值理论处理日前调度效用参数的不确定性,将最大化多主体混合式抽水蓄能电站整体的日前调度效用作为目标,构建多主体混合式抽水蓄能电站的日前调度目标函数,所述日前调度目标函数的表达式为: ; ; ;其中,表示多主体混合式抽水蓄能电站整体的期望调度效用,表示日前调度效用参数不确定性的条件风险价值,δ和1-δ分别表示赋值在电站整体期望调度效用和条件风险价值前的权重系数,t表示调度时刻,T表示总调度时长,i表示电站序号,I表示电站集合,s表示场景序号,S表示场景集合,表示场景s出现概率,表示场景s下的梯级水电站出力,表示加装的抽蓄机组的发电功率,表示加装的抽蓄机组的抽水功率,表示场景s下的日前调度效用参数,表示单位调度时段,α表示给定置信度,ζ和为计算条件风险价值的辅助参数;在构建多主体混合式抽水蓄能电站日前优化调度模型过程中,设置水电站水量平衡方程表达式,如下所示: ;其中,为电站i的t时刻水库库容,为电站i的t-1时刻水库库容,为电站i上游电站的下泄流量,为电站i与上级电站之间的水流延迟时间,为电站i的t时刻的下泄流量,为电站i的t时刻的天然入流流量,为电站i原梯级水电机组的发电流量,为电站i加装的抽蓄机组的发电流量,为电站i加装的抽蓄机组的抽水流量,为电站i的弃水流量;对所述约束条件进行线性化处理,并构建多主体混合式抽水蓄能电站日前优化调度的混合整数线性模型,包括以下步骤:建立水头与水位的关系方程,如下所示: ;其中,是电站i在t时刻的水头,是电站i在t时刻的坝前水位,是电站i在t-1时刻的坝前水位,是电站i在t时刻的尾水位;建立水电出力与水头以及发电流量的关系方程,如下所示: ;其中,是电站i在t时刻的水电机组出力功率;建立坝前水位与水库库容的关系方程,如下所示: ;建立尾水位与下泄流量的关系方程,如下所示: ;利用混合整数线性规划法求解多主体混合式抽水蓄能电站日前优化调度模型,确定多主体混合式抽水蓄能电站的日前调度方案,包括以下步骤:利用分段线性化法对模型中的非线性部分进行线性化处理;将水头分段为连续的间隔,如下所示: ; ;其中,为水头间隔区间的端点,为判断水头落在某一区间的决策变量;将水电机组出力转化为水头分段的曲线,如下所示: ;其中,为某一确定水头下水轮机出力与发电流量之间的函数关系;将上述水电出力曲线进行线性化处理,如下所示: ; ; ;其中,是发电流量的插值变量,满足分段线性化中的SOS2约束条件,N是插值段的数量;采用Gurobi求解器对多主体混合式抽水蓄能电站日前优化调度模型进行求解,得到多主体混合式抽水蓄能电站的优化调度结果。

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权利要求:

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