技術(shù)特征：

1.一種考慮風(fēng)電爬坡特性的電力系統(tǒng)調(diào)度方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟(1)建立考慮風(fēng)電爬坡特性的電力系統(tǒng)調(diào)度模型；

步驟(2)錄入初始數(shù)據(jù)；

步驟(3)根據(jù)風(fēng)電預(yù)測信息，采用傳統(tǒng)的調(diào)度策略，確定系統(tǒng)在調(diào)度時(shí)段內(nèi)是否會(huì)發(fā)生甩負(fù)荷；

步驟(4)若系統(tǒng)發(fā)生甩負(fù)荷現(xiàn)象，則獲取發(fā)生系統(tǒng)甩負(fù)荷的時(shí)刻和之前所有時(shí)刻的常規(guī)機(jī)組出力以及系統(tǒng)在調(diào)度時(shí)段內(nèi)各時(shí)刻的實(shí)際備用需求；

步驟(5)根據(jù)步驟(4)獲取的數(shù)據(jù)確定系統(tǒng)是否需要采取風(fēng)電棄風(fēng)處理；

步驟(6)調(diào)用負(fù)載均衡算法，更新系統(tǒng)發(fā)生甩負(fù)荷時(shí)刻之前的常規(guī)機(jī)組出力；

步驟(7)重復(fù)步驟(3)～(6)直至系統(tǒng)完成調(diào)度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中模型建立如下：

設(shè)含風(fēng)電的電力系統(tǒng)調(diào)度成本為f，目標(biāo)函數(shù)為采用常規(guī)機(jī)組的出力成本、備用購買成本和棄風(fēng)懲罰成本之和最小為目標(biāo)函數(shù)，故有式(1)：

$\min f=\underset{t=1}{\overset{T}{\Σ}}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}(a_i{P}_{i,t}^2+b_i{P}_{i,t}+c_i)+\underset{t=1}{\overset{T}{\Σ}}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{({\mathrm{\α}}_i{U}_{i,t}+{\mathrm{\β}}_i{D}_{i,t})}_2+\underset{t=1}{\overset{T}{\Σ}}{K}_t(P_{wft}-P_{wst})---\left(1\right)$

式中：T為總調(diào)度時(shí)間為90min，N為常規(guī)發(fā)電機(jī)組總數(shù)，P_i，t為機(jī)組i在時(shí)段t的出力，a_i，b_i，c_i為常規(guī)機(jī)組運(yùn)行成本系數(shù)，U_i，t為機(jī)組i在時(shí)段t的上調(diào)容量，D_i，t為機(jī)組i在時(shí)段t的下調(diào)容量，α_i為機(jī)組i上調(diào)備用容量的成本系數(shù)，β_i為機(jī)組i上調(diào)備用容量的成本系數(shù)，P_wft為風(fēng)電機(jī)組在時(shí)段t的預(yù)測出力，P_wst為風(fēng)電機(jī)組在時(shí)段t的調(diào)度出力，K_t為風(fēng)電機(jī)組在時(shí)段t的棄風(fēng)成本。

在機(jī)組調(diào)度過程中應(yīng)滿足功率平衡約束方程式(2)：

$\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{P}_{i,t}+P_{wst}=L_t,t\∈T---\left(2\right)$

式中：L_t為時(shí)段的系統(tǒng)負(fù)荷值。

在調(diào)度過程中常規(guī)機(jī)組出力應(yīng)滿足如下約束方程式(3)(4)：

P_i，t+U_i，t≤P_imax (3)

P_i，t-D_i，t≤P_imin (4)

式中：P_imax為機(jī)組i的最大出力；P_imin為機(jī)組i的最小出力。

常規(guī)機(jī)組的爬坡約束主要針對(duì)各時(shí)段常規(guī)機(jī)組出力的能力進(jìn)行約束，與上時(shí)段和下時(shí)段的機(jī)組出力有關(guān)。故在調(diào)度過程中常規(guī)機(jī)組的相鄰時(shí)段的出力應(yīng)滿足約束方程式(5)：

P_i，t-1-r_i，d×t_r≤P_i，t≤P_i，t-1+r_i，u×t_r (5)

式中：P_i，t-1為機(jī)組i在時(shí)刻t-1的出力，r_i，d為機(jī)組i的出力下調(diào)速率，r_i，u為機(jī)組i的出力上調(diào)速率，t_r為調(diào)節(jié)時(shí)間，本文中取t_r＝5min。

旋轉(zhuǎn)備用容量是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件之一，主要應(yīng)對(duì)由于風(fēng)電的波動(dòng)性而引起機(jī)組出力的波動(dòng)。故常規(guī)機(jī)組提供的旋轉(zhuǎn)備用容量應(yīng)滿足約束方程式(6)(7)：

U_i，t＝min(P_imax-P_i，t，r_i，u×t) (6)

D_i，t＝min(P_i，t-P_imin，r_i，d×t) (7)

式中：t為旋轉(zhuǎn)備用響應(yīng)時(shí)間，取t＝5min。

當(dāng)風(fēng)電系統(tǒng)發(fā)生上爬坡事件時(shí)，采取棄風(fēng)策略進(jìn)行處理；當(dāng)風(fēng)電發(fā)生下爬坡事件時(shí)，有可能使系統(tǒng)原有的計(jì)劃備用容量不足，影響系統(tǒng)調(diào)度計(jì)劃的有效執(zhí)行。因此，增加風(fēng)電爬坡事件約束，使得發(fā)生風(fēng)電爬坡事件時(shí)，常規(guī)機(jī)組的備用容量不小于風(fēng)電出力的爬坡幅值，常規(guī)機(jī)組的爬坡速率不小于風(fēng)電出力的爬坡速率。故常規(guī)機(jī)組的備用容量應(yīng)滿足平衡方程式(8)(9)(10)：

$\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}{U}_{i,t}\≥{\mathrm{\ΔP}}_u+{\mathrm{\ΔP}}_{Ld}---\left(8\right)$

$\underset{i=i}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{D}_{i,t}\≥{\mathrm{\ΔP}}_d+{\mathrm{\ΔP}}_{Lu}---\left(9\right)$

$\underset{i=i}{\overset{N}{\Σ}}{U}_{i,t}^{\′}\≥{\mathrm{\ΔP}}_u+{\mathrm{\ΔP}}_{Ld}---\left(10\right)$

式中：ΔP_Ld為系統(tǒng)負(fù)荷在發(fā)生風(fēng)電爬坡事件過程中單位步長的下降量，ΔP_Lu為系統(tǒng)負(fù)荷在發(fā)生風(fēng)電爬坡事件過程中單位步長的上升量，ΔP_d為風(fēng)電發(fā)生爬坡事件過程中單位步長的下降幅值，ΔP_u為風(fēng)電發(fā)生爬坡事件過程中單位步長的上升幅值，U′_i，t＝r_i，u×t_r。

綜合式(1)-(10)得到考慮風(fēng)電爬坡特性的電力系統(tǒng)調(diào)度模型式如(11)所示：

$\left\{\begin{array}{c}\min f=\underset{t=1}{\overset{T}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\left(a_i{P}_{i,t}^2+b_i{P}_{i,t}+c_i\right)+\underset{t=1}{\overset{T}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\left({\mathrm{\α}}_i{U}_{i,t}+{\mathrm{\β}}_i{D}_{i,t}\right)+\underset{t=1}{\overset{T}{\mathrm{\Σ}}}{K}_t\left(P_{wft}-P_{wst}\right)\\ \begin{array}{cc}s.t.& \begin{array}{cc}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{P}_{i,t}+P_{wst}=L_t& t\∈T\end{array}\\ & P_{i,t}+U_{i,t}\≤P_{i\max }\\ & P_{i,t}-U_{i,t}\≤P_{i\min }\\ & P_{i,t-1}-r_{i,d}\×t_r\≤P_{i,t}\≤P_{i,t-1}+r_{i,u}\×t_r\\ & U_{i,t}=\min \left(P_{i\max }-P_{i,t},r_{i,u}\×t\right)\\ & D_{i,t}=\min \left(P_{i,t}-P_{i\min },r_{i,d}\×t\right)\\ & \underset{i=i}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{U}_{i,t}\≥{\mathrm{\ΔP}}_u+{\mathrm{\ΔP}}_{Ld}\\ & \underset{i=i}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{D}_{i,t}\≥{\mathrm{\ΔP}}_d+{\mathrm{\ΔP}}_{Lu}\\ & \underset{i=i}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{U}_{i,t}^{\′}\≥{\mathrm{\ΔP}}_u+{\mathrm{\ΔP}}_{Ld}\end{array}\end{array}\right.---\left(11\right)$

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中初始數(shù)據(jù)包括常規(guī)機(jī)組的最大最小出力，常規(guī)機(jī)組的爬坡能力，常規(guī)機(jī)組發(fā)電成本參數(shù)，風(fēng)電預(yù)測出力，負(fù)荷預(yù)測值，棄風(fēng)成本。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中系統(tǒng)發(fā)生甩負(fù)荷的判斷方法為如果系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)備用和系統(tǒng)的實(shí)際備用需求不滿足約束式(8)，則系統(tǒng)發(fā)生甩負(fù)荷。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(5)中判斷是否需要棄風(fēng)的方法為如果系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)備用和系統(tǒng)的實(shí)際備用需求不滿足式(10)，說明在風(fēng)電爬坡過程，常規(guī)機(jī)組的爬坡速率小于風(fēng)電的爬坡速率，造成系統(tǒng)備用容量不能滿足系統(tǒng)實(shí)際需求。當(dāng)該情況發(fā)生時(shí)，需要采取提前采取棄風(fēng)措施，降低風(fēng)電爬坡速率。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(6)中負(fù)載均衡算法的思想為根據(jù)各臺(tái)常規(guī)機(jī)組的發(fā)電成本確定其權(quán)重，發(fā)電成本越低的機(jī)組權(quán)重越高，在發(fā)生風(fēng)電爬坡事件過程中，系統(tǒng)采集系統(tǒng)發(fā)生甩負(fù)荷初始時(shí)刻及之前(在本發(fā)明中最多采集18個(gè)時(shí)刻)的常規(guī)機(jī)組出力，根據(jù)采集到的信息以及風(fēng)電和負(fù)荷的信息，調(diào)整常規(guī)機(jī)組的出力，并更新機(jī)組的權(quán)重，使在調(diào)整中出力下降的機(jī)組權(quán)重最低，然后按權(quán)值的高低來將負(fù)荷增量輪轉(zhuǎn)分配到各常規(guī)發(fā)電機(jī)組上，權(quán)值高的發(fā)電機(jī)相對(duì)先進(jìn)行出力調(diào)整，當(dāng)其調(diào)整量不能滿足負(fù)荷增加時(shí)，才會(huì)由權(quán)值次高的機(jī)組到權(quán)值最低的機(jī)組逐次進(jìn)行出力調(diào)整，直至滿足負(fù)荷的增加量。