計及節(jié)能風險評估的月調(diào)度方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及風電出力節(jié)能風險評估方法領(lǐng)域，特別是一種計及節(jié)能風險評估的月 調(diào)度方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在節(jié)能降耗已納入國家戰(zhàn)略并成為國民經(jīng)濟發(fā)展長效約束的今天，作為能源消費 主要來源的電力系統(tǒng)必然承擔著較大的社會責任。節(jié)能調(diào)度作為電力系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能降耗的 重要手段，如何考慮不確定因素實現(xiàn)節(jié)能風險的有效防范是當前節(jié)能調(diào)度優(yōu)化決策中亟待 解決的嚴峻課題。
[0003] 目前，節(jié)能調(diào)度的優(yōu)化模型按照是否計及不確定因素可分為確定性和不確定性模 型兩類。確定性模型提供了一種在確定環(huán)境下節(jié)能效益最優(yōu)的節(jié)能調(diào)度決策方案，具有一 定實用價值。但隨著智能電網(wǎng)的建設(shè)以及負荷需求的多樣化，在綠色能源出力以及負荷功 率等隨機因素影響較大的環(huán)境下，確定性模型的優(yōu)化結(jié)果很難真實的反映節(jié)能調(diào)度的節(jié)能 潛力，且決策方案缺乏可信度，而計及不確定性因素的節(jié)能調(diào)度優(yōu)化模型能夠在一定程度 上彌補確定性模型的不足。
[0004] 計及不確定性因素的節(jié)能調(diào)度優(yōu)化模型可進一步分為兩類：第1類一般首先采用 隨機模擬的方法模擬出隨機能源出力或者負荷功率，再采用確定性模型得到節(jié)能調(diào)度的決 策方案，本質(zhì)上而言該類模型仍屬于確定性的節(jié)能調(diào)度范疇；第2類是在隨機規(guī)劃理論框 架內(nèi)，以機會約束的形式考慮隨機性綠色能源出力以及負荷功率的不確定性，使得節(jié)能調(diào) 度的決策方案以一定置信水平滿足電網(wǎng)支路潮流安全、旋轉(zhuǎn)備用等約束，同時也可避免為 了滿足不確定環(huán)境下極端情形所造成的決策方案過于保守的問題。
[0005] 上述節(jié)能調(diào)度優(yōu)化模型在評估其獲得的節(jié)能效益時多采用煤耗率、某一時段內(nèi)的 煤耗量以及單位電量平均節(jié)煤量等作為評估指標。這些指標均不含隨機性因素，無法給出 節(jié)能效益實現(xiàn)的風險信息，而目前還未見節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估的文獻報道。當節(jié)能調(diào)度 中的不確定因素由量變引發(fā)質(zhì)變時，有必要將風險管理的理念引入調(diào)度決策中，以防止調(diào) 度機構(gòu)片面追求節(jié)能效益最大化而忽視節(jié)能風險，導致節(jié)能目標無法實現(xiàn)的現(xiàn)象發(fā)生。
[0006] 另一方面，以日為優(yōu)化范疇的節(jié)能調(diào)度優(yōu)化模型不適合考慮中長期節(jié)能考核約 束，日調(diào)度模型主要考慮在確保電網(wǎng)安全運行前提下追求節(jié)能效益最大化，且無法充分挖 掘節(jié)能調(diào)度的節(jié)能潛力。基于此，在月度范疇內(nèi)建立了確定性的節(jié)能調(diào)度模型，但月調(diào)度計 劃時間范疇較長，其綠色能源出力、負荷功率的隨機性十分明顯，不考慮隨機因素的影響有 待商榷。而實際上，國家電網(wǎng)公司已明確提出從2013年起要將風電從日前電力電量平衡納 入到月度電力電量平衡中。由此，在月度節(jié)能調(diào)度模型中更需引入風險管理的理念進行優(yōu) 化決策。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的就是提供一種計及節(jié)能風險評估的月調(diào)度方法，通過該方法建立的 月調(diào)度隨機規(guī)劃調(diào)度模型中的節(jié)能效益評估指標，能實現(xiàn)對風電出力環(huán)境下的節(jié)能風險進 行有效的評估，并且調(diào)度機構(gòu)能合理、高效的對節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險的防范和管理。
[0008] 本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的，它包括有如下具體步驟：
[0009] 1)建立節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估指標；
[0010] 2)將所建的節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估指標應(yīng)用于月調(diào)度模型中，形成計及節(jié)能風險 評估的月度隨機規(guī)劃調(diào)度模型；
[0011] 3)采用目標相對占優(yōu)與內(nèi)嵌Monte-Carlo隨機模擬技術(shù)的遺傳算法求解計及節(jié) 能風險評估的月度隨機規(guī)劃調(diào)度模型，得到最優(yōu)解；
[0012] 4)調(diào)度機構(gòu)通過最優(yōu)解得出完成節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估指標的大小，并對節(jié)能風 險進行評估及管理。
[0013] 進一步，所述的建立節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估指標包括：
[0014] 1-1)節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估指標的定義為：以調(diào)度機構(gòu)作為行為主體，把風電出 力、負荷功率作為影響調(diào)度機構(gòu)實現(xiàn)節(jié)能效益的不確定因素，將調(diào)度機構(gòu)節(jié)能調(diào)度時系統(tǒng) 中所有機組實現(xiàn)的總節(jié)能效果將會面臨的節(jié)能損失嚴重程度作為節(jié)能風險度量指標；同 時，為體現(xiàn)不同電源類型對節(jié)能效益的貢獻，節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估指標的評估對象設(shè)定 為風電和火電機組；
[0015] 1-2)機組單位調(diào)度電量節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估指標的建立：考慮火電機組出力 與其煤耗率的函數(shù)關(guān)系來建立火電機組單位調(diào)度電量節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估指標，過程 為：
[0016] 首先將整個調(diào)度周期等分為多個時段，且設(shè)各時段內(nèi)各火電機組出力均不變， 各機組煤耗率也不變；現(xiàn)用t代表第t個時段數(shù)，用△ t表示調(diào)度周期單位時間長度；設(shè) 第t個時段內(nèi)調(diào)度機構(gòu)對火電機組的i的調(diào)度功率為〇此時段內(nèi)該火電機組對應(yīng)的煤 耗率為y ，簡記;該時段機組i對應(yīng)的調(diào)度電量;則 < 的煤耗量為 < =Pk町；忽略網(wǎng)損，調(diào)度機構(gòu)獲得的電量為％ =W，而W在期望實現(xiàn)的節(jié)能調(diào)度節(jié) 能考核指標對應(yīng)煤耗率Pb條件下其煤耗量為=PiMS根據(jù)單位電量節(jié)能指標的定義， 第t個時段節(jié)能調(diào)度火電機組i的單位調(diào)度電量節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估指標.。可表示如 下：
[0017] Kg = K - N，,)!w! = Wl - PtUOwI )f=Pb- PU ypl〇) (1)
[0018] 式中，P b為政府給定的節(jié)能指標或者由調(diào)度機構(gòu)在政府給定的節(jié)能指標內(nèi)自主 確定的指標；
[0019] 由式（1)可知，風電機組不消耗功率，則其單位調(diào)度電量節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估 指標R w可表示為：Rw= P b (2)
[0020] 1-3)節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估指標的建立：離差風險的風險向下思想能體現(xiàn)市場 交易風險的本質(zhì)，將其應(yīng)用于電力市場購電組合的經(jīng)濟風險進行評估時可表示如下：
[0021]
【主權(quán)項】
1. 一種計及節(jié)能風險評估的月調(diào)度方法，其特征在于，具體步驟如下： 1) 建立節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估指標； 2) 將所建的節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估指標應(yīng)用于月調(diào)度模型中，形成計及節(jié)能風險評估 的月度隨機規(guī)劃調(diào)度模型； 3) 采用目標相對占優(yōu)與內(nèi)嵌Monte-Carlo隨機模擬技術(shù)的遺傳算法求解計及節(jié)能風 險評估的月調(diào)度隨機規(guī)劃調(diào)度模型，得到最優(yōu)解； 4) 調(diào)度機構(gòu)通過最優(yōu)解得出完成節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估指標的大小，并對節(jié)能風險進 行評估及管理。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種計及節(jié)能風險評估的月調(diào)度方法，其特征在于，所述的建 立節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估指標包括： 1-1)節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估指標的定義為：以調(diào)度機構(gòu)作為行為主體，把風電出力、 負荷功率作為影響調(diào)度機構(gòu)實現(xiàn)節(jié)能效益的不確定因素，將調(diào)度機構(gòu)節(jié)能調(diào)度時系統(tǒng)中所 有機組實現(xiàn)的總節(jié)能效果將會面臨的節(jié)能損失嚴重程度作為節(jié)能風險度量指標；同時，為 體現(xiàn)不同電源類型對節(jié)能效益的貢獻，節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險指標評估對象設(shè)定為風電和火電 機組； 1-2)機組單位調(diào)度電量節(jié)能評估指標的建立：考慮火電機組出力與其煤耗率的函數(shù) 關(guān)系來建立火電機組單位調(diào)度電量節(jié)能調(diào)度節(jié)能風險評估指標，過程為： 首先將整個調(diào)度周期等分為多個時段，且設(shè)各時段內(nèi)各火電機組出力均不變，各機 組煤耗率也不變；現(xiàn)用t代表第t個時段數(shù)，用At表示調(diào)度周期單位時間長度；設(shè)第 t個時