本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種基于兩階段機(jī)組組合的新能源優(yōu)先調(diào)度方法。
背景技術(shù)：
：目前，大力發(fā)展風(fēng)電、太陽能等可再生能源是國家落實(shí)節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措。目前多數(shù)國家一般采用對風(fēng)電進(jìn)行價格補(bǔ)貼、優(yōu)先調(diào)度風(fēng)電等政策性支持的方式鼓勵風(fēng)電發(fā)展。我國先后出臺了《中華人民共和國可再生能源法》、《節(jié)能發(fā)電調(diào)度辦法<試行>》、《中華人民共和國可再生能源法修正案》等，制訂了可再生能源優(yōu)先調(diào)度的具體辦法。這些法律法規(guī)制定了我國可再生能源優(yōu)先上網(wǎng)發(fā)電的原則和規(guī)范，對促進(jìn)可再生能源的發(fā)展有重要意義。近年來，我國新能源發(fā)展步伐加快，風(fēng)電、太陽能光伏新增裝機(jī)量均位列世界第一。隨著我國新能源裝機(jī)規(guī)模的持續(xù)快速增長，大規(guī)模新能源的并網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行問題日益突出，部分地區(qū)棄風(fēng)問題日益嚴(yán)峻。2015年3月，國務(wù)院下發(fā)中央文件〔2015〕9號《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》，改革的方向是市場化，改革的目標(biāo)是還原電力商品屬性，構(gòu)建有效競爭的電力市場。促進(jìn)新能源并網(wǎng)消納將是本次電力體制改革實(shí)施方案和試點(diǎn)工作中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。落實(shí)新能源優(yōu)先發(fā)電制度仍然是我國當(dāng)前促進(jìn)新能源并網(wǎng)運(yùn)行的基本原則之一。2015年3月，《關(guān)于改善電力運(yùn)行調(diào)節(jié)促進(jìn)清潔能源多發(fā)滿發(fā)的指導(dǎo)意見》(發(fā)改運(yùn)行[2015]518號)指出，要為清潔能源預(yù)留發(fā)電空間，同時新增用電需求原則上優(yōu)先用于安排清潔能源發(fā)電和消納區(qū)外清潔能源?！秶野l(fā)展改革委辦公廳關(guān)于開展可再生能源就近消納試點(diǎn)的通知》(發(fā)改辦運(yùn)行[2015]2554號)，要求建立可再生能源優(yōu)先發(fā)電權(quán)，安排可再生能源發(fā)電年度計(jì)劃?！秶野l(fā)展改革委關(guān)于做好2016年電力運(yùn)行調(diào)節(jié)工作的通知》(發(fā)改運(yùn)行[2016]413號)中，要求落實(shí)優(yōu)先發(fā)電制度，優(yōu)先預(yù)留規(guī)劃內(nèi)可再生能源的年度發(fā)電空間。如何通過調(diào)度計(jì)劃安排，切實(shí)落實(shí)新能源優(yōu)先調(diào)度是促進(jìn)我國新能源并網(wǎng)消納、緩解當(dāng)前棄風(fēng)限電難題的重要舉措之一。目前國內(nèi)外針對新能源優(yōu)先調(diào)度已經(jīng)開展了大量工作。如我國已經(jīng)在風(fēng)電功率預(yù)測、風(fēng)電場實(shí)時運(yùn)行控制等方面開展了卓有成效的工作，并已經(jīng)形成了涵蓋風(fēng)電項(xiàng)目前期、并網(wǎng)管理、風(fēng)功率預(yù)測、計(jì)劃編制、調(diào)度運(yùn)行、棄風(fēng)評估等風(fēng)電調(diào)度運(yùn)行各個方面和環(huán)節(jié)的閉環(huán)管理流程，很多學(xué)者對如何進(jìn)行新能源隨機(jī)出力建模和系統(tǒng)優(yōu)化開展了大量研究。但現(xiàn)有工作存在以下主要問題：按照同一省級電網(wǎng)內(nèi)的平均發(fā)電小時數(shù)確定各類電源發(fā)電計(jì)劃、強(qiáng)調(diào)利益平衡，不利于新能源優(yōu)先消納，并且多側(cè)重于數(shù)學(xué)建模，未充分考慮我國風(fēng)電富集省份常規(guī)電源以燃煤機(jī)組為主、機(jī)組啟動時間長、運(yùn)行靈活性差的特點(diǎn)，物理效果不佳。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種基于兩階段機(jī)組組合的新能源優(yōu)先調(diào)度方法，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)化新能源優(yōu)先調(diào)度，提升新能源運(yùn)行水平。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于兩階段機(jī)組組合的新能源優(yōu)先調(diào)度方法，該方法包括：步驟1、獲取發(fā)電機(jī)組組合所需的基本參數(shù)；步驟2、將發(fā)電機(jī)組按啟停時間長短分為慢機(jī)組和快機(jī)組；步驟3、設(shè)定長期機(jī)組組合的初始時刻T0，確定適用于長期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值；步驟4、依據(jù)長期機(jī)組組合模型、所述基本參數(shù)以及所述適用于長期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值，確定各發(fā)電機(jī)組未來120小時發(fā)電計(jì)劃；步驟5、設(shè)定短期機(jī)組組合的初始時刻TT0，確定適用于短期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值；步驟6、依據(jù)短期機(jī)組組合模型、所述基本參數(shù)以及所述適用于短期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值，修正各發(fā)電機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃。優(yōu)選的，設(shè)定長期機(jī)組組合的初始時刻T0，確定T0～T0+167h時間段內(nèi)適用于長期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值。優(yōu)選的，設(shè)定短期機(jī)組組合的初始時刻TT0，確定TT0～TT0+23h時間段內(nèi)適用于短期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值。優(yōu)選的，所述基本參數(shù)包括電網(wǎng)中新能源裝機(jī)容量、常規(guī)電源裝機(jī)總?cè)萘?、常?guī)電源機(jī)組類型、單機(jī)容量、臺數(shù)、最小技術(shù)出力、啟停成本、燃料成本、CO2排放成本、新能源出力曲線和負(fù)荷出力曲線。優(yōu)選的，所述各發(fā)電機(jī)組未來120小時發(fā)電計(jì)劃包括啟停計(jì)劃和出力值。優(yōu)選的，所述長期機(jī)組組合模型以系統(tǒng)發(fā)電成本和切負(fù)荷成本最低為目標(biāo)函數(shù)，約束條件包括功率平衡約束、備用容量約束、最大、最小出力限制、常規(guī)機(jī)組啟停約束、棄風(fēng)量限制、切負(fù)荷量限制這些約束條件。優(yōu)選的，所述短期機(jī)組組合模型以系統(tǒng)發(fā)電成本和切負(fù)荷成本最低為目標(biāo)函數(shù)，約束條件包括功率平衡約束、備用容量約束、最大、最小出力限制、常規(guī)機(jī)組啟停約束、棄風(fēng)量限制、切負(fù)荷量限制這些約束條件。優(yōu)選的，對于長期機(jī)組組合，優(yōu)化時長168小時，時間間隔1小時；對于短期機(jī)組組合，優(yōu)化時長24小時，時間間隔1小時。優(yōu)選的，所述方法還包括：步驟7、判斷是否需要對短期機(jī)組組合進(jìn)行滾動修正，若是，TT0＝TT0+3，回到步驟5；步驟8、判斷是否繼續(xù)調(diào)度工作，若是，T0＝T0+119，回到步驟3。本發(fā)明所提供的一種基于兩階段機(jī)組組合的新能源優(yōu)先調(diào)度方法，獲取發(fā)電機(jī)組組合所需的基本參數(shù)；將發(fā)電機(jī)組按啟停時間長短分為慢機(jī)組和快機(jī)組；設(shè)定長期機(jī)組組合的初始時刻T0，確定適用于長期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值；依據(jù)長期機(jī)組組合模型、所述基本參數(shù)以及所述適用于長期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值，確定各發(fā)電機(jī)組未來120小時發(fā)電計(jì)劃；設(shè)定短期機(jī)組組合的初始時刻TT0，確定適用于短期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值；依據(jù)短期機(jī)組組合模型、所述基本參數(shù)以及所述適用于短期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值，修正各發(fā)電機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃?？梢?，提出適應(yīng)新能源優(yōu)先調(diào)度的中長期與短期相結(jié)合的兩階段機(jī)組組合模型，研究成果為進(jìn)一步做好新能源優(yōu)先調(diào)度、提升新能源運(yùn)行水平提供有益支撐，實(shí)現(xiàn)分別以120小時為優(yōu)化周期以及以24小時為優(yōu)化周期的長期和短期機(jī)組組合相結(jié)合，盡最大限度實(shí)現(xiàn)啟停時間較長的火電機(jī)組與新能源聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行，以及盡最大限度發(fā)揮滾動修正的新能源功率預(yù)測對新能源日內(nèi)調(diào)度的指導(dǎo)作用，為進(jìn)一步促進(jìn)新能源優(yōu)先調(diào)度提供支撐，所以該方法實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)化新能源優(yōu)先調(diào)度，提升新能源運(yùn)行水平。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明所提供的一種基于兩階段機(jī)組組合的新能源優(yōu)先調(diào)度方法的流程圖；圖2為本發(fā)明新能源優(yōu)先調(diào)度方法的具體流程圖；圖3為長期機(jī)組組合不同類型機(jī)組t1-t120時段出力計(jì)劃示意圖；圖4為短期機(jī)組組合不同類型機(jī)組t1-t24時段出力計(jì)劃示意圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明的核心是提供一種基于兩階段機(jī)組組合的新能源優(yōu)先調(diào)度方法，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)化新能源優(yōu)先調(diào)度，提升新能源運(yùn)行水平。為了使本
技術(shù)領(lǐng)域：
的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。請參考圖1，圖1為一種基于兩階段機(jī)組組合的新能源優(yōu)先調(diào)度方法，該方法包括：S11：獲取發(fā)電機(jī)組組合所需的基本參數(shù)；S12：將發(fā)電機(jī)組按啟停時間長短分為慢機(jī)組和快機(jī)組；S13：設(shè)定長期機(jī)組組合的初始時刻T0，確定適用于長期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值；S14：依據(jù)長期機(jī)組組合模型、基本參數(shù)以及適用于長期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值，確定各發(fā)電機(jī)組未來120小時發(fā)電計(jì)劃；S15：設(shè)定短期機(jī)組組合的初始時刻TT0，確定適用于短期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值；S16：依據(jù)短期機(jī)組組合模型、基本參數(shù)以及適用于短期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值，修正各發(fā)電機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃。可見，提出適應(yīng)新能源優(yōu)先調(diào)度的中長期與短期相結(jié)合的兩階段機(jī)組組合模型，研究成果為進(jìn)一步做好新能源優(yōu)先調(diào)度、提升新能源運(yùn)行水平提供有益支撐，實(shí)現(xiàn)分別以120小時為優(yōu)化周期以及以24小時為優(yōu)化周期的長期和短期機(jī)組組合相結(jié)合，盡最大限度實(shí)現(xiàn)啟停時間較長的火電機(jī)組與新能源聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行，以及盡最大限度發(fā)揮滾動修正的新能源功率預(yù)測對新能源日內(nèi)調(diào)度的指導(dǎo)作用，為進(jìn)一步促進(jìn)新能源優(yōu)先調(diào)度提供支撐，所以該方法實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)化新能源優(yōu)先調(diào)度，提升新能源運(yùn)行水平?；谏鲜龇椒?，具體的，基本參數(shù)包括電網(wǎng)中新能源裝機(jī)容量、常規(guī)電源裝機(jī)總?cè)萘俊⒊Ｒ?guī)電源機(jī)組類型、單機(jī)容量、臺數(shù)、最小技術(shù)出力、啟停成本、燃料成本、CO2排放成本、新能源出力曲線和負(fù)荷出力曲線。其中，各發(fā)電機(jī)組未來120小時發(fā)電計(jì)劃包括啟停計(jì)劃和出力值。其中，對于長期機(jī)組組合，優(yōu)化時長168小時，時間間隔1小時；對于短期機(jī)組組合，優(yōu)化時長24小時，時間間隔1小時。具體的，步驟S13中，設(shè)定長期機(jī)組組合的初始時刻T0，確定T0～T0+167h時間段內(nèi)適用于長期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值。步驟S15中，設(shè)定短期機(jī)組組合的初始時刻TT0，確定TT0～TT0+23h時間段內(nèi)適用于短期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值。具體的，長期機(jī)組組合模型以系統(tǒng)發(fā)電成本和切負(fù)荷成本最低為目標(biāo)函數(shù)，約束條件包括功率平衡約束、備用容量約束、最大、最小出力限制、常規(guī)機(jī)組啟停約束、棄風(fēng)量限制、切負(fù)荷量限制這些約束條件。短期機(jī)組組合模型以系統(tǒng)發(fā)電成本和切負(fù)荷成本最低為目標(biāo)函數(shù)，約束條件包括功率平衡約束、備用容量約束、最大、最小出力限制、常規(guī)機(jī)組啟停約束、棄風(fēng)量限制、切負(fù)荷量限制這些約束條件。具體的，步驟S16之后，還包括以下步驟：S17：判斷是否需要對短期機(jī)組組合進(jìn)行滾動修正，若是，TT0＝TT0+3，回到步驟S15。S18：判斷是否繼續(xù)調(diào)度工作，若是，T0＝T0+119，回到步驟S13。本發(fā)明提出的一種基于兩階段機(jī)組組合的新能源優(yōu)先調(diào)度方法，兩階段機(jī)組組合即長期機(jī)組組合與短期機(jī)組組合，其中長期機(jī)組組合模型充分考慮燃煤機(jī)組啟停時間長的特點(diǎn)，為減少機(jī)組頻繁啟停，保證系統(tǒng)運(yùn)行安全，以7天為優(yōu)化周期，旨在確定未來5天啟動時間較長機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃(包括啟停計(jì)劃和發(fā)電出力計(jì)劃)，并提前計(jì)劃下一階段優(yōu)化周期(如第6天～第12天)前兩天的發(fā)電計(jì)劃，保障下一階段發(fā)電計(jì)劃的連續(xù)、可行。短期機(jī)組組合模型充分考慮風(fēng)電功率預(yù)測隨著預(yù)測時間尺度的縮短，預(yù)測精度不斷改善的特點(diǎn)，并考慮系統(tǒng)中存在小型燃煤、燃?xì)獾葐⑼Ｋ俣容^快機(jī)組的可能性，以24小時為優(yōu)化周期，以4小時為滾動修正步長，改進(jìn)長期機(jī)組組合發(fā)電計(jì)劃，最大限度提高風(fēng)電消納空間。本方法在分析我國風(fēng)電富集地區(qū)運(yùn)行特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出適應(yīng)我國新能源優(yōu)先調(diào)度的中長期與短期相結(jié)合的兩階段機(jī)組組合模型，研究成果為進(jìn)一步做好新能源優(yōu)先調(diào)度、提升新能源運(yùn)行水平提供有益支撐。本發(fā)明的主要目的是針對國內(nèi)新能源優(yōu)先調(diào)度方法強(qiáng)調(diào)利益平衡且未充分考慮我國風(fēng)電富集省份常規(guī)電源以燃煤機(jī)組為主、機(jī)組啟動時間長、運(yùn)行靈活性差的特點(diǎn)的問題，提出一種基于兩階段機(jī)組組合的新能源優(yōu)先調(diào)度方法，為進(jìn)一步做好新能源優(yōu)先調(diào)度、提升新能源運(yùn)行水平提供支撐。需要說明的是，本文中的S11即指代步驟1，S12即指代步驟2，S13即指代步驟3，S14即指代步驟4，S15即指代步驟5，S16即指代步驟6，S17即指代步驟7，S18即指代步驟8?；谏鲜龇椒ǎM(jìn)一步的，整個方法參考圖2，整個方法的具體步驟如下：1)給定計(jì)算機(jī)組組合所需的基本參數(shù)，包括電網(wǎng)中新能源裝機(jī)容量、常規(guī)電源裝機(jī)總?cè)萘俊⒊Ｒ?guī)電源機(jī)組類型、單機(jī)容量、臺數(shù)、最小技術(shù)出力、啟停成本、燃料成本、CO2排放成本、新能源出力曲線、負(fù)荷出力曲線。收集典型電網(wǎng)基本資料，包括系統(tǒng)峰值負(fù)荷、風(fēng)電和光伏特性曲線、負(fù)荷特性曲線、常規(guī)電源類型、常規(guī)電源裝機(jī)容量、常規(guī)電源單機(jī)容量和臺數(shù)、常規(guī)電源最小技術(shù)出力、啟停成本、燃料成本、CO2排放成本等，例如參考表1所示，表1案例系統(tǒng)常規(guī)機(jī)組發(fā)電參數(shù)。表12)將發(fā)電機(jī)組按啟停時間長短分為慢機(jī)組和快機(jī)組兩類。粗略可按機(jī)組容量進(jìn)行分類。一般認(rèn)為容量小的機(jī)組啟動時間較短，歸為快機(jī)組類；容量大的機(jī)組啟動時間較長，歸為慢機(jī)組類。具體根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際情況確定。一般來說，日內(nèi)可啟停的歸為快機(jī)組類，啟停時間超過一天的歸為慢機(jī)組。例如參考表2所示，表2為案例系統(tǒng)常規(guī)機(jī)組類型。表2機(jī)組類型單機(jī)容量(MW)機(jī)組臺數(shù)機(jī)組分類Coal-XL6005慢Coal-M13005慢Coal-M230010慢Coal-M33004慢Coal-S12006快Coal-S220011快Coal-XS1008快3)給定長期機(jī)組組合計(jì)算初始時刻T0，確定T0～T0+167時段適用于長期機(jī)組組合(優(yōu)化時長168小時，時間間隔1小時)的新能源出力預(yù)測序列值(以1小時為間隔的未來168小時數(shù)據(jù))以及系統(tǒng)備用容量配置序列值(以1小時為間隔的未來168小時數(shù)據(jù))。新能源出力預(yù)測序列值即為風(fēng)電功率預(yù)測序列值，風(fēng)電功率預(yù)測序列值獲取方式為：采用風(fēng)電歷史出力的容量系數(shù)作為風(fēng)電出力預(yù)期，納入機(jī)組組合模型。具體而言，以優(yōu)化時段前后各兩周的風(fēng)電歷史出力容量系數(shù)作為該優(yōu)化時間尺度的風(fēng)電功率預(yù)測值。對于優(yōu)化時段Topti(i＝1,2,...73)，時段長度為7天(168小時)，則Topti內(nèi)各時刻t的風(fēng)電功率預(yù)測值如下：Pwind(t)=AverageCFwind_hist(tt)·Pwindinstall,tt=t0i-336,t0i-335,...,t0i-1,t0i+1,t0i+2,...,t0i+366,t∈Topti---(1)]]>其中，為歷史風(fēng)電出力的容量系數(shù)，Pwindinstall為當(dāng)前風(fēng)電裝機(jī)容量，t0i為優(yōu)化時段的段首時點(diǎn)。系統(tǒng)備用容量配置序列值：對于風(fēng)電功率預(yù)測不確定性模型，根據(jù)歷史風(fēng)電功率預(yù)測誤差生成風(fēng)電功率預(yù)測誤差的概率分布模型。對于機(jī)組停運(yùn)，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)機(jī)組的容量和強(qiáng)迫停運(yùn)率，就能計(jì)算機(jī)組停運(yùn)容量表?？紤]每臺機(jī)組i只有正常運(yùn)行和停運(yùn)2個狀態(tài)，不考慮多狀態(tài)機(jī)組。機(jī)組i的強(qiáng)迫停運(yùn)概率FOPi如下計(jì)算：FOPi=FORiMTTRi---(2)]]>其中，F(xiàn)ORi為機(jī)組i的強(qiáng)迫停運(yùn)率，MTTRi為機(jī)組i的平均修復(fù)時間。若同類型機(jī)組總數(shù)為n，其中有k臺停運(yùn)，則狀態(tài)k的概率pk為pk=Cnk(FOP)k(1-FOP)n-k---(3)]]>4)基于長期機(jī)組組合模型，以及適用于長期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值、系統(tǒng)備用容量配置序列值、及給定電網(wǎng)基本參數(shù)等，確定各類機(jī)組未來120小時發(fā)電計(jì)劃(包括啟停計(jì)劃和出力值)：長期機(jī)組組合模型以系統(tǒng)發(fā)電成本和切負(fù)荷成本最低為目標(biāo)函數(shù)，考慮功率平衡約束、備用容量約束、最大、最小出力限制、常規(guī)機(jī)組啟停約束、棄風(fēng)量限制、切負(fù)荷量限制等約束條件；以168小時(7天)為優(yōu)化周期，優(yōu)化確定未來120小時(5天)啟動時間較長機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃。目標(biāo)函數(shù)：fobj=Σt∈TCGen(t)+Σt∈TCLC(t)---(4)]]>其中，CGen(t)為時刻t的發(fā)電成本，CLC(t)為時刻t系統(tǒng)切負(fù)荷成本，T為機(jī)組組合時間尺度，如8760小時。發(fā)電成本CGen(t)如下式表示，由機(jī)組啟停成本、固定運(yùn)行成本以及增量運(yùn)行成本三部分組成。各運(yùn)行成本中包括機(jī)組燃料成本和CO2排放成本兩部分。CGen(t)=ΣuN∈UNcstart(uN)·Vstart(uN,t)+cnoload(uN)·Vonline(uN,t)+cincr(uin)·Vgen(uN,t)]]>其中，UN為所有機(jī)組類型，uN為機(jī)組子類型。cnoload(uN)、cincr(uin)分別為機(jī)組類型的單個機(jī)組啟停成本(元/兆瓦時)、固定運(yùn)行成本(元/兆瓦時)以及增量運(yùn)行成本(元/兆瓦時)。Vstart(uN,t)為機(jī)組啟停次數(shù)，為在線機(jī)組臺數(shù)，為機(jī)組發(fā)電出力(兆瓦時)。切負(fù)荷成本CLC(t)如下式表示，是由系統(tǒng)發(fā)電不足引起切負(fù)荷后引起的系統(tǒng)成本。CLC(t)＝cvoll·Vloadcurt(t)其中，cvoll為損失負(fù)荷價值(ValueofLostLoad，元/千瓦時)，Vloadcurt(t)為切負(fù)荷量(兆瓦時)。約束條件：①功率平衡約束ΣuN∈UNVgen(uN,t)+Pwind(t)-Vwindcurt(t)+Vloadcurt(t)-Pdem(t),∀t---(5)]]>其中，Pwind(t)為時刻t的風(fēng)電出力(預(yù)期或預(yù)測值)，為時刻t的棄風(fēng)出力，Vloadcurt(t)為時刻t的切負(fù)荷量，Pdem(t)為時刻t的負(fù)荷值。②備用容量約束Pres_up(t)≤ΣuN∈UN(Vonline(uN,t)·Pmax(uN))-ΣuN∈UN(Vgen(uN,t))+Vwindcurt(t),∀t---(6)]]>Pres_dn(t)≤ΣuN∈UN(Vgen(uN,t))-ΣuN∈UN(Vonline(uN,t)·Pmin(uN))+Pwind(t),∀t---(7)]]>其中，式(6)為上調(diào)備用約束，式(7)為下調(diào)備用約束。Pres_up(t)為上調(diào)備用需求量(兆瓦)；Pres_dn(t)為下調(diào)備用需求量(兆瓦)；Pmax(uN)、Pmin(uN)分別為類型uN機(jī)組的單機(jī)最大出力和最小出力。③最大、最小出力限制ΣuN∈UN(Vgen(uN,t))≤Pmax(uN)·N(uN),∀t---(8)]]>ΣuN∈UN(Vgen(uN,t))≥Pmin(uN)·N(uN),∀t---(9)]]>Vgen(uN,t)≥Vonline(uN,t)·Pmin(uN),∀t,uN---(10)]]>Vgen(uN,t)≤Vonline(uN,t)·Pmax(uN),∀t,uN---(11)]]>其中，N(uN)為類型uN機(jī)組的機(jī)組臺數(shù)。④常規(guī)機(jī)組啟停約束Vstart(uN,t)≥Vonline(uN,t)-Vonline(uN,t-1),∀t,uN---(12)]]>⑤棄風(fēng)量限制Vwindcurt(t)≤Pwind(t),∀t---(13)]]>⑥切負(fù)荷量限制Vloadcurt(t)≤Pdem(t),∀t---(14)]]>案例結(jié)果如圖3，圖3為長期機(jī)組組合不同類型機(jī)組t1-t120時段出力計(jì)劃示意圖。5)給定短期機(jī)組組合計(jì)算初始時刻TT0，首次計(jì)算時TT0＝T0,確定TT0～TT0+23時段確定適用于短期機(jī)組組合(優(yōu)化時長24小時，時間間隔1小時)的新能源出力預(yù)測序列值(以1小時為間隔的未來24小時數(shù)據(jù))以及系統(tǒng)備用容量配置序列值(以1小時為間隔的未來24小時數(shù)據(jù))。新能源出力預(yù)測序列值即為風(fēng)電功率預(yù)測序列值，風(fēng)電功率預(yù)測序列值獲取方式為：通過對風(fēng)電功率歷史數(shù)據(jù)的分析得到風(fēng)電功率預(yù)測值?；舅悸啡缦拢篜wind(t+k)＝f(Pwind(t),Pwind(t-1),Pwind(t-2),Pwind(t-3),Pwind(t-4))(15)其中，為歷史風(fēng)電出力的容量系數(shù)，Pwindinstall為當(dāng)前風(fēng)電裝機(jī)容量，t0i為優(yōu)化時段的段首時點(diǎn)。系統(tǒng)備用容量配置序列值：對于風(fēng)電功率預(yù)測不確定性模型，根據(jù)歷史風(fēng)電功率預(yù)測誤差生成風(fēng)電功率預(yù)測誤差的概率分布模型。對于機(jī)組停運(yùn)，根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)機(jī)組的容量和強(qiáng)迫停運(yùn)率，就能計(jì)算機(jī)組停運(yùn)容量表?？紤]每臺機(jī)組i只有正常運(yùn)行和停運(yùn)2個狀態(tài)，不考慮多狀態(tài)機(jī)組。機(jī)組i的強(qiáng)迫停運(yùn)概率FOPi如下計(jì)算：FOPi=FORiMTTRi---(16)]]>其中，F(xiàn)ORi為機(jī)組i的強(qiáng)迫停運(yùn)率，MTTRi為機(jī)組i的平均修復(fù)時間。若同類型機(jī)組總數(shù)為n，其中有k臺停運(yùn)，則狀態(tài)k的概率pk為pk=Cnk(FOP)k(1-FOP)n-k---(17)]]>6)基于短期機(jī)組組合模型，以及適用于短期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值、系統(tǒng)備用容量配置序列值、及給定電網(wǎng)基本參數(shù)等，修正各類機(jī)組發(fā)電計(jì)劃。其中，對于慢機(jī)組類中各機(jī)組，僅修正發(fā)電出力值，啟停計(jì)劃不再修正；對于快機(jī)組類中各機(jī)組，發(fā)電出力值和啟停計(jì)劃均可根據(jù)系統(tǒng)接納新能源需要進(jìn)行修正。短期機(jī)組組合模型以系統(tǒng)發(fā)電成本和切負(fù)荷成本最低為目標(biāo)函數(shù)，考慮功率平衡約束、備用容量約束、最大、最小出力限制、常規(guī)機(jī)組啟停約束、棄風(fēng)量限制、切負(fù)荷量限制等約束條件；以24小時為優(yōu)化周期，改進(jìn)長期機(jī)組組合發(fā)電計(jì)劃，確定各機(jī)組未來24小時出力計(jì)劃，最大限度提高新能源發(fā)電消納空間。目標(biāo)函數(shù)：fobj=Σt∈TCGen(t)+Σt∈TCLC(t)---(18)]]>其中，CGen(t)為時刻t的發(fā)電成本，CLC(t)為時刻t系統(tǒng)切負(fù)荷成本，T為機(jī)組組合時間尺度，如8760小時。發(fā)電成本CGen(t)如下式表示，由機(jī)組啟停成本、固定運(yùn)行成本以及增量運(yùn)行成本三部分組成。各運(yùn)行成本中包括機(jī)組燃料成本和CO2排放成本兩部分。CGen(t)=ΣuN∈UNcstart(uN)·Vstart(uN,t)+cnoload(uN)·Vonline(uN,t)+cincr(uin)·Vgen(uN,t)]]>其中，UN為所有機(jī)組類型，uN為機(jī)組子類型。cnoload(uN)、cincr(uin)分別為機(jī)組類型的單個機(jī)組啟停成本(元/兆瓦時)、固定運(yùn)行成本(元/兆瓦時)以及增量運(yùn)行成本(元/兆瓦時)。Vstart(uN,t)為機(jī)組啟停次數(shù)，為在線機(jī)組臺數(shù)，為機(jī)組發(fā)電出力(兆瓦時)。切負(fù)荷成本CLC(t)如下式表示，是由系統(tǒng)發(fā)電不足引起切負(fù)荷后引起的系統(tǒng)成本。CLC(t)＝cvoll·Vloadcurt(t)其中，cvoll為損失負(fù)荷價值(ValueofLostLoad，元/千瓦時)，Vloadcurt(t)為切負(fù)荷量(兆瓦時)。約束條件：①功率平衡約束ΣuN∈UNVgen(uN,t)+Pwind(t)-Vwindcurt(t)+Vloadcurt(t)-Pdem(t),∀t---(19)]]>其中，Pwind(t)為時刻t的風(fēng)電出力(預(yù)期或預(yù)測值)，Vwindcurt(t)為時刻t的棄風(fēng)出力，Vloadcurt(t)為時刻t的切負(fù)荷量，Pdem(t)為時刻t的負(fù)荷值。②備用容量約束Pres_up(t)≤ΣuN∈UN(Vonline(uN,t)·Pmax(uN))-ΣuN∈UN(Vgen(uN,t))+Vwindcurt(t),∀t---(20)]]>Pres_dn(t)≤ΣuN∈UN(Vgen(uN,t))-ΣuN∈UN(Vonline(uN,t)·Pmin(uN))+Pwind(t),∀t---(21)]]>其中，式(20)為上調(diào)備用約束，式(21)為下調(diào)備用約束。Pres_up(t)為上調(diào)備用需求量(兆瓦)；Pres_dn(t)為下調(diào)備用需求量(兆瓦)；Pmax(uN)、Pmin(uN)分別為類型uN機(jī)組的單機(jī)最大出力和最小出力。③最大、最小出力限制ΣuN∈UN(Vgen(uN,t))≤Pmax(uN)·N(uN),∀t---(22)]]>ΣuN∈UN(Vgen(uN,t))≥Pmin(uN)·N(uN),∀t---(23)]]>Vgen(uN,t)≥Vonline(uN,t)·Pmin(uN),∀t,uN---(24)]]>Vgen(uN,t)≤Vonline(uN,t)·Pmax(uN),∀t,uN---(25)]]>其中，N(uN)為類型uN機(jī)組的機(jī)組臺數(shù)。④常規(guī)機(jī)組啟停約束Vstart(uN,t)≥Vonline(uN,t)-Vonline(uN,t-1),∀t,uN---(26)]]>⑤棄風(fēng)量限制Vwindcurt(t)≤Pwind(t),∀t---(27)]]>⑥切負(fù)荷量限制Vloadcurt(t)≤Pdem(t),∀t---(28)]]>案例結(jié)果參考圖4，圖4為短期機(jī)組組合不同類型機(jī)組t1-t24時段出力計(jì)劃示意圖。7)TT0＝TT0+3，重復(fù)步驟5)～7)，直到TT0＝T0+116，直至短期機(jī)組組合滾動修正結(jié)束；8)T0＝T0+119，回到步驟3)，直至調(diào)度工作結(jié)束。綜上，本發(fā)明所提供的一種基于兩階段機(jī)組組合的新能源優(yōu)先調(diào)度方法，獲取發(fā)電機(jī)組組合所需的基本參數(shù)；將發(fā)電機(jī)組按啟停時間長短分為慢機(jī)組和快機(jī)組；設(shè)定長期機(jī)組組合的初始時刻T0，確定適用于長期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值；依據(jù)長期機(jī)組組合模型、基本參數(shù)以及適用于長期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值，確定各發(fā)電機(jī)組未來120小時發(fā)電計(jì)劃；設(shè)定短期機(jī)組組合的初始時刻TT0，確定適用于短期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值；依據(jù)短期機(jī)組組合模型、基本參數(shù)以及適用于短期機(jī)組組合的新能源出力預(yù)測序列值和系統(tǒng)備用容量配置序列值，修正各發(fā)電機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃?？梢?，提出適應(yīng)新能源優(yōu)先調(diào)度的中長期與短期相結(jié)合的兩階段機(jī)組組合模型，研究成果為進(jìn)一步做好新能源優(yōu)先調(diào)度、提升新能源運(yùn)行水平提供有益支撐，實(shí)現(xiàn)分別以120小時為優(yōu)化周期以及以24小時為優(yōu)化周期的長期和短期機(jī)組組合相結(jié)合，盡最大限度實(shí)現(xiàn)啟停時間較長的火電機(jī)組與新能源聯(lián)合優(yōu)化運(yùn)行，以及盡最大限度發(fā)揮滾動修正的新能源功率預(yù)測對新能源日內(nèi)調(diào)度的指導(dǎo)作用，為進(jìn)一步促進(jìn)新能源優(yōu)先調(diào)度提供支撐，所以該方法實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)化新能源優(yōu)先調(diào)度，提升新能源運(yùn)行水平。以上對本發(fā)明所提供的一種基于兩階段機(jī)組組合的新能源優(yōu)先調(diào)度方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3