專利名稱：考慮風電出力不確定性與半絕對離差風險的機組組合方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及互電力系統(tǒng)調(diào)度技術領域，特別涉及一種考慮風電出力不確定性與半絕對離差風險的機組組合方法及系統(tǒng)。
背景技術：
傳統(tǒng)的機組組合往往在確定性模型下估算最小化運行總費用。在風-火系統(tǒng)中，采用確定性方法不能有效地處理風電出力的不確定性，若機組組合策略安排不當，會引起電力系統(tǒng)實際運行成本嚴重偏離期望成本，如何在不確定情形下進行決策成為新的挑戰(zhàn)。在風-火系統(tǒng)中，目前針對風電出力不確定性的決策方法大致可分為如下四類:(I)確定性決策方法。其思路是將風電出力預測誤差轉變?yōu)閷φ?、負旋轉備用的需求參數(shù)的選擇。另一種思路是先暫不考慮風電出力的不確定性，根據(jù)風電出力預測值求得適當機組組合策略，隨后將風電出力的不確定性用若干情景進行模擬，再針對每一情景，對所求得的機組組合方案進行安全校核，若校核不通過，則在原機組組合問題中添加相應約束后再行求解，以得到新的機組組合方案。(2)機會約束規(guī)劃。機會約束規(guī)劃允許所做決策在一定程度上不滿足約束條件，但該決策使約束條件成立的概率不小于某一個足夠小的置信水平。(3)期望值模型。其思想是將可再生能源出力、負荷不確定性用不同情景(或情景樹)來表示，則每情景下系統(tǒng)運行費用可視為隨機變量，然后建立以調(diào)度期間內(nèi)系統(tǒng)運行費用期望值最小為目標函數(shù)的隨機優(yōu)化模型并進行求解。(4)考慮決策風險。將風險價值和條件風險價值理論融入到含有風電場的機組組合模型中，在最小化運行成本的同時，降低風電的不確定性給系統(tǒng)帶來的風險?，F(xiàn)有的這些技術方案無法反映潛在的決策風險，不利情景的出現(xiàn)會導致運行成本的大幅增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決上述的技術缺陷之一。為達到上述目的，本發(fā)明一方面的實施例提出一種考慮風電出力不確定性與半絕對離差風險的機組組合方法，包括以下步驟:S1:通過采用拉丁超立方采樣方法，并根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律對風電預測數(shù)據(jù)進行處理得到多個情景數(shù)據(jù)，其中，通過多個所述情景數(shù)據(jù)來表征風電出力的不確定性；S2:通過Kantorovich情景削減方法對所述情景數(shù)據(jù)進行削減并合并獲得合并情景集合；S3:根據(jù)所述合并情景集合建立機組組合模型，其中，所述機組組合模型包括半絕對離差函數(shù)；以及S4:對所述機組組合模型的半絕對離差函數(shù)進行條件約束獲得運行成本與決策風險的最佳組合。根據(jù)本發(fā)明實施例的方法，通過對情景的削減和合并以及建立半絕對離差風險的機組組合模型，從而實現(xiàn)了在滿足成本約束的情況下最小化決策風險。
本發(fā)明的一個實例中，所述條件約束包括運行成本期望約束、調(diào)整量約束、旋轉備用約束、機組出力及爬坡約束和最小起停時間。
本發(fā)明的一個實例中，所述半絕對離差函數(shù)為，
權利要求
1.種考慮風電出力不確定性與半絕對離差風險的機組組合方法，其特征在于，包括以下步驟: S1:通過采用拉丁超立方采樣方法，并根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律對風電預測數(shù)據(jù)進行處理得到多個情景數(shù)據(jù)，其中，通過多個所述情景數(shù)據(jù)來表征風電出力的不確定性； 52:通過Kantorovich情景削減方法對所述情景數(shù)據(jù)進行削減并合并獲得合并情景集合； 53:根據(jù)所述合并情景集合建立機組組合模型，其中，所述機組組合模型包括半絕對離差函數(shù)；以及 S4:對所述機組組合模型的半絕對離差函數(shù)進行條件約束獲得運行成本與決策風險的最佳組合。
2.據(jù)權利要求1所述的考慮風電出力不確定性與半絕對離差風險的機組組合方法，其特征在于，所述條件約束包括運行成本期望約束、調(diào)整量約束、旋轉備用約束、機組出力及爬坡約束和最小起停時間。
3.據(jù)權利要求2所述的考慮風電出力不確定性與半絕對離差風險的機組組合方法，其特征在于，所述半絕對離差函數(shù)為，
4.據(jù)權利要求2所述的考慮風電出力不確定性與半絕對離差風險的機組組合方法，其特征在于，所述運行成本期望約束通過如下公式對其進行約束，
5.據(jù)權利要求2所述的考慮風電出力不確定性與半絕對離差風險的機組組合方法，其特征在于，所述調(diào)整量約束通過如下公式對其進行約束，
6.據(jù)權利要求2所述的考慮風電出力不確定性與半絕對離差風險的機組組合方法，其特征在于，所述旋轉備用約束通過如下公式對其進行約束，
7.據(jù)權利要求2所述的考慮風電出力不確定性與半絕對離差風險的機組組合方法，其特征在于，所述機組出力及爬坡約束通過如下公式對其進行約束，
8.據(jù)權利要求2所述的考慮風電出力不確定性與半絕對離差風險的機組組合方法，其特征在于，所述最小起停時間約束通過如下公式對其進行約束，
9.種考慮風電出力不確定性與半絕對離差風險的機組組合系統(tǒng)，其特征在于，包括: 處理模塊，用于通過采用拉丁超立方采樣方法對風電預測數(shù)據(jù)和統(tǒng)計規(guī)律進行處理得到大量的情景數(shù)據(jù)，其中，通過多個所述情景數(shù)據(jù)來表征風電出力的不確定性； 削減合并模塊，用于通過Kantorovich情景削減方法對所述情景數(shù)據(jù)進行削減并合并獲得合并情景集合； 模型模塊，用于通過所述合并情景集合獲得機組組合模型，其中，所述機組組合模型包括半絕對離差函數(shù)；以及 約束模塊，用于對所述機組組合模型的半絕對離差函數(shù)進行條件約束獲得運行成本與決策風險的最佳組合。
10.據(jù)權利要求9所述的考慮風電出力不確定性與半絕對離差風險的機組組合系統(tǒng)，其特征在于，所述條件約束包括運行成本期望約束、調(diào)整量約束、旋轉備用約束、機組出力及爬坡約束和最小起停時間。
11.據(jù)權利要求10所述的考慮風電出力不確定性與半絕對離差風險的機組組合系統(tǒng)，其特征在于，所述條件約束包括運行成本期望約束、調(diào)整量約束、旋轉備用約束、機組出力及爬坡約束和最小起停時間包括:如權利要求3-8任一項 所述約束公式。
全文摘要
本發(fā)明提出一種考慮風電出力不確定性與半絕對離差風險的機組組合方法及系統(tǒng)。其中，方法包括以下步驟通過采用拉丁超立方采樣方法，并根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律對風電預測數(shù)據(jù)進行處理，得到多個情景數(shù)據(jù)，其中，通過多個情景數(shù)據(jù)來表征風電出力的不確定性；通過Kantorovich情景削減方法對情景數(shù)據(jù)進行削減并合并獲得合并情景集合；根據(jù)合并情景集合建立機組組合模型，其中，機組組合模型包括半絕對離差函數(shù)；以及對機組組合模型的半絕對離差函數(shù)進行條件約束獲得運行成本與決策風險的最佳組合。根據(jù)本發(fā)明實施例的方法，通過對情景的削減和合并以及建立半絕對離差風險的機組組合模型，從而實現(xiàn)了在滿足成本約束的情況下最小化決策風險。
文檔編號H02J3/46GK103094927SQ20131003732
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權日2013年1月30日
發(fā)明者何光宇, 李嘉, 楊文軒 申請人:清華大學