一种兼顾电网安全和新能源消纳的负荷调度方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113381399A(43)申请公布日2021.09.10(21)申请号202110581626.6G06Q10/06(2012.01)(22)申请日2021.05.27G06Q50/06(2012.01)H02J3/14(2006.01)(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号申请人国家电网有限公司国网江苏省电力有限公司(72)发明人徐华廷郭创新吴海伟施云辉(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200代理人应孔月(51)Int.Cl.H02J3/00(2006.01)H02J3/28(2006.01)H02J3/46(2006.01)权利要求书4页说明书9页附图2页(54)发明名称一种兼顾电网安全和新能源消纳的负荷调度方法及装置(57)摘要本发明公开了一种兼顾电网安全和新能源消纳的负荷调度方法及装置，包括如下步骤：步骤1：从调度运行平台读取新能源预测出力和负荷水平预测结果；步骤2：根据所述新能源预测出力和负荷水平预测结果，制定电网最低正负备用预留容量和新能源消纳计划；步骤3：构建用于制定负荷调度计划的数学优化模型；步骤4：根据所述数学优化模型，计算得到负荷调度需求；步骤5：发布所述负荷调度需求，评估用户申报结果，若可调度资源满足所述负荷调度需求，执行步骤6；否则，返回至步骤2，降低新能源消纳计划或最低正负备用预留容量；步骤6：根据步骤4得到的负荷调度需求和步骤5的用户申报结果，基于需求响应机制执行负荷调度。CN113381399ACN113381399A权利要求书1/4页1.一种兼顾电网安全和新能源消纳的负荷调度方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：从调度运行平台读取新能源预测出力和负荷水平预测结果；步骤2：根据所述新能源预测出力和负荷水平预测结果，制定电网最低正负备用预留容量和新能源消纳计划；步骤3：构建用于计算负荷调度计划的数学优化模型；步骤4：根据所述数学优化模型，计算得到负荷调度需求；步骤5：发布所述负荷调度需求，评估用户申报结果，若可调度资源满足所述负荷调度需求，执行步骤6；否则，返回至步骤2，降低新能源消纳计划或最低正负备用预留容量；步骤6：根据步骤4得到的负荷调度需求和步骤5的用户申报结果，基于需求响应机制执行负荷调度。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述数学优化模型，包括：目标函数：min(Cg+Cs+Cw+Cl)(1)式中，Cg是常规机组发电成本，Cs是常规机组启停成本，Cw是新能源发电成本，Cl是调整负荷的惩罚成本，其中式中G为可调度常规机组集合，W为计划发电的新能源机组集合，L为负荷集合，T为调度周期内分时段数，ag、bg、cg分别为机组g发电成本的二次项系数、一次项系数和常数项系数，Pg,t为机组g在t时刻的出力，ug,t为机组g在t时刻的启停状态，cg,s为机组g的单次启机成本，dg,s为机组g的单次停机成本，yg,t为0‑1变量，1表示机组g在t时刻启机，0则表示不启机，zg,t为0‑1变量，1表示机组g在t时刻停机，0则表示不停机，Pw,t为机组w在t时刻的出力，bw为新能源机组w在t时刻的出力成本系数，bl为负荷调整惩罚因子，为t时刻负荷l的削峰负荷量，为t时刻负荷l的填谷量。约束条件：1)机组出力上下限约束式中，和分别为机组g的最大和最小技术出力；2)备用容量约束2CN113381399A权利要求书2/4页+‑式中，Pl,t为t时刻的负荷预测值，θ(θ)为上(下)备用系数；3)爬坡约束式中，RUg和RDg分别为单位时间机组g的最大爬坡和滑坡速率；4)最短连续开机和停机时间约束式中，和分别为最短停机和最短开机时间；5)开机和停机指示变量约束yg,t≥ug,t‑ug,(t‑1)(13)zg,t≥‑ug,t+ug,(t‑1)(14)6)线路容量约束WWGGDDTPt+TPt+TPt≤Fmax(15)其中，TW、TG、TD分别为新能源节点、可调度常规机组节点及负荷节点对应的潮流分配矩WGD阵，Pt、Pt、Pt分别为t时刻新能源节点、可调度常规机组节点及负荷节点的注入功率向量，Fmax为线路的最大有功传输功率向量；7)电力平衡约束式中，为t时刻，负荷l的填谷负荷量；8)新能源发电计划约束式中，P′w,t为t时刻新能源节点w的出力预测值，θw为新能源计划消纳系数，θw∈[0,1]为调度人员预设的常数，用来表示新能源计划消纳量。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述数学优化模型中，为优先保证负荷的3CN113381399A权利要求书3/4页用电量，需要设置切单位负荷造成的惩罚成本大于单位发电量的燃料成本。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，基于商业求解器Cplex