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一種優(yōu)化風(fēng)電消納的電力系統(tǒng)調(diào)度方法與流程

文檔序號(hào):11777627閱讀:230來(lái)源:國(guó)知局

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)運(yùn)行與控制領(lǐng)域,特別是涉及一種優(yōu)化風(fēng)電消納的電力系統(tǒng)調(diào)度方法。



背景技術(shù):

隨著以風(fēng)電為主的新能源裝機(jī)容量逐步提升以及環(huán)境污染的日益嚴(yán)重,大力發(fā)展清潔可再生能源是我國(guó)優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、改善環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略措施之一。

風(fēng)電具有不確定性和間歇性的特點(diǎn),傳統(tǒng)小規(guī)模的風(fēng)電接入電網(wǎng)時(shí),電力系統(tǒng)將風(fēng)電作為負(fù)負(fù)荷,從而借助自動(dòng)發(fā)電控制和旋轉(zhuǎn)備用來(lái)保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。但當(dāng)大規(guī)模風(fēng)電并入電網(wǎng)時(shí),風(fēng)電的波動(dòng)是時(shí)間和空間的疊加,因此不確定性來(lái)源廣且對(duì)系統(tǒng)影響大,傳統(tǒng)地將風(fēng)電作為負(fù)負(fù)荷會(huì)增加系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)備用,而且風(fēng)電的不確定性甚至威脅電網(wǎng)的安全,因此如何采取有效的調(diào)度方式來(lái)解決未來(lái)大規(guī)模的風(fēng)電消納至關(guān)重要。

目前影響風(fēng)電消納能力的主要因素在于:(1)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型的精度不足,精度低于負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差的精度;(2)風(fēng)電反調(diào)峰特性嚴(yán)重,單一時(shí)刻的風(fēng)電高消納水平可能造成系統(tǒng)調(diào)峰難度增大。當(dāng)前主流的短期/超短期預(yù)測(cè)的分辨率通常為15min一個(gè)預(yù)測(cè)值,對(duì)于風(fēng)電波動(dòng)較大的地區(qū),15min內(nèi)的風(fēng)電功率波動(dòng)會(huì)很大,不能準(zhǔn)確地反映風(fēng)電實(shí)際的波動(dòng)情況,而且15min分辨率的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值不能作為實(shí)時(shí)調(diào)度的可靠依據(jù),對(duì)電網(wǎng)的威脅加大;考慮系統(tǒng)調(diào)峰能力和風(fēng)電反調(diào)峰特性,通過有限時(shí)域內(nèi)各個(gè)時(shí)刻風(fēng)電消納的累加來(lái)判斷風(fēng)電的消納能力,追求單一時(shí)刻的風(fēng)電消納最大化很可能對(duì)系統(tǒng)的調(diào)峰帶來(lái)嚴(yán)重的影響,上述兩個(gè)方面都存在可以改進(jìn)的地方,因此本發(fā)明基于風(fēng)電并網(wǎng)這兩方面的難點(diǎn)來(lái)解決風(fēng)電系統(tǒng)消納的問題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種優(yōu)化風(fēng)電消納的電力系統(tǒng)調(diào)度方法,本發(fā)明借助預(yù)測(cè)控制技術(shù)從兩大方面提高風(fēng)電消納的能力,第一方面是將風(fēng)電功率的波動(dòng)細(xì)化到分鐘級(jí)別,從而提高風(fēng)電功率預(yù)測(cè)精度,并結(jié)合實(shí)際風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行反饋校正,使得風(fēng)電功率預(yù)測(cè)校正值能夠更加真實(shí)地反映未來(lái)風(fēng)電的趨勢(shì)變化;第二方面定義有限時(shí)域內(nèi)風(fēng)電消納公式,以有限時(shí)域內(nèi)風(fēng)電消納電量和系統(tǒng)調(diào)峰能力期望最大化為目標(biāo),并不是單一時(shí)刻風(fēng)電消納最大,即從全局角度來(lái)考慮系統(tǒng)的調(diào)峰狀況,降低風(fēng)電反調(diào)峰對(duì)系統(tǒng)調(diào)峰難度的威脅,并且其滾動(dòng)優(yōu)化的策略只執(zhí)行第一個(gè)時(shí)刻的調(diào)度指令,進(jìn)而改善風(fēng)電的消納,保證系統(tǒng)調(diào)峰能力,為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供思路。

為達(dá)到以上目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:

一種優(yōu)化風(fēng)電消納的電力系統(tǒng)調(diào)度方法,包括以下步驟:

步驟a.根據(jù)分鐘級(jí)別風(fēng)電歷史實(shí)際功率數(shù)據(jù)和歷史數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù),建立分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型;然后在當(dāng)前時(shí)刻為k時(shí)刻時(shí),向分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型輸入k時(shí)刻的風(fēng)電功率實(shí)際值和未來(lái)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)信息,分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型輸出未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值;

步驟b.根據(jù)分鐘級(jí)別風(fēng)電歷史功率預(yù)測(cè)誤差數(shù)據(jù),建立分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差模型,然后在當(dāng)前時(shí)刻為k時(shí)刻時(shí),向分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差模型輸入k時(shí)刻的風(fēng)電功率實(shí)際誤差值,分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差模型輸出未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值,然后基于未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值制定功率補(bǔ)償策略,最后得出未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差補(bǔ)償值;

步驟c.基于分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型和分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差模型,建立分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差反饋校正模型,然后向分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差反饋校正模型輸入未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值和分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差補(bǔ)償值,分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差反饋校正模型輸出未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)校正值;

步驟d.基于步驟c得到的在未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)校正值,建立風(fēng)電消納電量期望最大化和系統(tǒng)調(diào)峰能力最強(qiáng)的目標(biāo)模型,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電消納的整體最大化,并執(zhí)行下一分鐘的風(fēng)電調(diào)度指令;

步驟e.在步驟d的基礎(chǔ)上,判斷是否完成所有時(shí)刻的優(yōu)化,如果完成則結(jié)束優(yōu)化;否則,下一時(shí)刻更新分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型和分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差模型的輸入信息并從步驟a依次滾動(dòng)進(jìn)行。

在上述方案的基礎(chǔ)上,步驟a中,所述未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值的計(jì)算公式如下所示:

式(1)中,f(x(k),nwp(int(k/t)+1))是根據(jù)分鐘級(jí)別風(fēng)電歷史實(shí)際功率數(shù)據(jù)和歷史數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)建立的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型,x(k+1)為k+1時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值,n是優(yōu)化時(shí)域,nwp(int(k/t)+1)是k時(shí)刻附近的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)在下一個(gè)相鄰采樣點(diǎn)的值,t是數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的采樣周期,int(k/t)是向下取整函數(shù),x(k)為k時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值,xreal(k)為k時(shí)刻的風(fēng)電功率實(shí)際值。

在上述方案的基礎(chǔ)上,步驟b中,所述未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值的計(jì)算公式如下所示:

式(2)中,h(e(k))是根據(jù)分鐘級(jí)別風(fēng)電歷史功率預(yù)測(cè)誤差數(shù)據(jù)建立的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差模型;e(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值,e(k+1)是k+1時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值,xreal(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電功率實(shí)際值,x(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值,ereal(k)為k時(shí)刻的風(fēng)電功率實(shí)際誤差值,n是優(yōu)化時(shí)域。

在上述方案的基礎(chǔ)上,步驟b中,所述功率補(bǔ)償策略為:

步驟b1.計(jì)算出k時(shí)刻和k時(shí)刻以前的相鄰n個(gè)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值;

步驟b2.采取最小二乘法用直線或曲線j來(lái)擬合步驟b1中n+1個(gè)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值的變化趨勢(shì),如下式所示:

式(3)中,j(t1,......,tm;k-n,......,k)表示對(duì)k時(shí)刻及k時(shí)刻以前相鄰n個(gè)誤差值進(jìn)行最小二乘法擬合之后得到的曲線函數(shù),j(t1,…,tm;i)是對(duì)i時(shí)刻誤差擬合得到的曲線,t1,…,tm是j中的參數(shù),用于定義曲線或直線的形狀,e(i)是i時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值,i是自變量,n是優(yōu)化時(shí)域;

步驟b3.用步驟b1中n+1個(gè)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值的方差信息觀察n+1個(gè)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值的波動(dòng)趨勢(shì),如下式所示:

式(4)中,是k時(shí)刻以前含k點(diǎn)的前n+1個(gè)點(diǎn)的波動(dòng)方差值,e(i)是i時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值,e(j)是j時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值,i、j是自變量,n是優(yōu)化時(shí)域;

步驟b4.計(jì)算步驟b1中n+1個(gè)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差的斜率,計(jì)算公式如下所示:

式(5)中,c(c)是c時(shí)刻風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差的斜率;n是優(yōu)化時(shí)域;

步驟b5.定義一個(gè)基本的斜率c0和方差然后制定特定的功率補(bǔ)償策略,如下式所示:

式(6)中,ec(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差補(bǔ)償值,e(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值,c(k)是k時(shí)刻風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差的斜率,是k時(shí)刻風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差的方差值,s1,s2,s3,s4分別是不同區(qū)間的誤差補(bǔ)償系數(shù)。

在上述方案的基礎(chǔ)上,步驟c中,所述未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)校正值的計(jì)算公式如下所示:

xe(k)=x(k)+ec(k),k=k+1,...,k+n(7)

式(7)中,xe(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)校正值,x(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值,ec(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差補(bǔ)償值,n是優(yōu)化時(shí)域。

在上述方案的基礎(chǔ)上,步驟d中,所述風(fēng)電消納電量期望最大化和系統(tǒng)調(diào)峰能力最強(qiáng)的目標(biāo)模型如下式所示:

其中該目標(biāo)模型的約束條件分別如下所示:

0≤xplan(k)≤xe(k)(10)

|pj(k)-pj(k-1)|≤rj△t(12)

g(pj(k),xplan(k))≤0,k=k+1,......,k+n(13)

式(8)中,f(xplan,pg)是以優(yōu)化時(shí)域內(nèi)風(fēng)電棄風(fēng)電量最小和其他能源調(diào)峰能力最強(qiáng)為目標(biāo)的優(yōu)化函數(shù),表示優(yōu)化時(shí)域內(nèi)棄風(fēng)電量最小,表示優(yōu)化時(shí)域內(nèi)其他能源的調(diào)峰能力最強(qiáng),xplan是優(yōu)化時(shí)域內(nèi)風(fēng)電出力計(jì)劃值,pg是除風(fēng)電之外其他能源機(jī)組在優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的調(diào)度計(jì)劃值組成的矩陣,xe(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)校正值,pj(k)表示k時(shí)刻除風(fēng)電外其他能源發(fā)電機(jī)組j的發(fā)電計(jì)劃值,pj(k-1)表示k-1時(shí)刻除風(fēng)電外其他能源發(fā)電機(jī)組j的發(fā)電計(jì)劃值,m是其他能源發(fā)電機(jī)組的個(gè)數(shù);

式(9)中,s.t.表示subjectto,代表受約束于;pj(k)表示k時(shí)刻除風(fēng)電外其他能源發(fā)電機(jī)組j的發(fā)電計(jì)劃值,xplan(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電出力計(jì)劃值,l(k)是k時(shí)刻的負(fù)荷預(yù)測(cè)值;

式(11)中,pj(k)的取值上下限分別是為發(fā)電機(jī)組j的發(fā)電最大值,為發(fā)電機(jī)組j的發(fā)電最小值;

式(12)中,rj是發(fā)電機(jī)組j的爬坡率,△t是優(yōu)化相鄰兩個(gè)時(shí)刻的時(shí)間間隔;

式(13)中,g(pj(k),xplan(k))表示包括:線路損耗、線路電壓和無(wú)功功率或線路潮流的約束條件。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明有如下附圖:

圖1為本發(fā)明一種優(yōu)化風(fēng)電消納的電力系統(tǒng)調(diào)度方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

如圖1所示,本發(fā)明提供了一種優(yōu)化風(fēng)電消納的電力系統(tǒng)調(diào)度方法,包括以下步驟:

步驟a.根據(jù)分鐘級(jí)別風(fēng)電歷史實(shí)際功率數(shù)據(jù)和歷史數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù),建立分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型;然后在當(dāng)前時(shí)刻為k時(shí)刻時(shí),向分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型輸入k時(shí)刻的風(fēng)電功率實(shí)際值和未來(lái)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)信息,分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型輸出未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值。

以分鐘級(jí)別風(fēng)電歷史實(shí)際功率數(shù)據(jù)和歷史數(shù)值天氣預(yù)報(bào)(nwp)數(shù)據(jù)為訓(xùn)練數(shù)據(jù),其中分鐘級(jí)別風(fēng)電數(shù)據(jù)可以來(lái)自數(shù)據(jù)和監(jiān)控采集系統(tǒng)(scada),歷史數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)是歷史觀測(cè)數(shù)據(jù),其分辨率為t(t不一定是分鐘級(jí)別數(shù)據(jù)),在nwp下,建立分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型,在當(dāng)前時(shí)刻k時(shí)刻,輸入未來(lái)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)信息,此模型能夠滾動(dòng)輸出多步預(yù)測(cè)得到的未來(lái)風(fēng)電功率輸出情況,即:

式(1)中,f(x(k),nwp(int(k/t)+1))是根據(jù)分鐘級(jí)別風(fēng)電歷史實(shí)際功率數(shù)據(jù)和歷史數(shù)值天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)建立的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型,x(k+1)為k+1時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值,n是優(yōu)化時(shí)域,nwp(int(k/t)+1)是k時(shí)刻附近的數(shù)值天氣預(yù)報(bào)在下一個(gè)相鄰采樣點(diǎn)的值,t是數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的采樣周期,int(k/t)是向下取整函數(shù),x(k)為k時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值,xreal(k)為k時(shí)刻的風(fēng)電功率實(shí)際值。

式(1)給出了多步滾動(dòng)預(yù)測(cè)的迭代預(yù)測(cè)公式,給出了未來(lái)[k,k+n]時(shí)刻的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值。

步驟b.根據(jù)分鐘級(jí)別風(fēng)電歷史功率預(yù)測(cè)誤差數(shù)據(jù),建立分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差模型,然后在當(dāng)前時(shí)刻為k時(shí)刻時(shí),向分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差模型輸入k時(shí)刻的風(fēng)電功率實(shí)際誤差值,分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型輸出未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值,然后基于未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值制定功率補(bǔ)償策略,最后得出未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差補(bǔ)償值。

根據(jù)分鐘級(jí)別風(fēng)電歷史功率預(yù)測(cè)誤差數(shù)據(jù),建立分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差模型。

功率預(yù)測(cè)技術(shù)在預(yù)測(cè)精度上均存在缺陷,功率預(yù)測(cè)誤差合理的補(bǔ)償至關(guān)重要。根據(jù)分鐘級(jí)別風(fēng)電歷史功率預(yù)測(cè)誤差數(shù)據(jù),建立分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差模型。其中影響風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差的原因有兩點(diǎn),第一類是橫向波動(dòng)性影響,也就是說(shuō)誤差在相鄰的時(shí)間上的排布存在一定的強(qiáng)相關(guān)性;第二類是縱向幅值的影響,這由誤差整體的變化趨勢(shì)所決定的??紤]縱向幅值誤差即:

式(2)中,h(e(k))是根據(jù)分鐘級(jí)別風(fēng)電歷史功率預(yù)測(cè)誤差數(shù)據(jù)建立的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差模型;e(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值,e(k+1)是k+1時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值,xreal(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電功率實(shí)際值,x(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值,ereal(k)為k時(shí)刻的風(fēng)電功率實(shí)際誤差值,n是優(yōu)化時(shí)域。

式(2)是通過滾動(dòng)的風(fēng)電功率實(shí)際誤差值求得在未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差幅值。

根據(jù)誤差橫向波動(dòng)性影響,建立相鄰的時(shí)間上的誤差相關(guān)性補(bǔ)償方法。

風(fēng)電功率的預(yù)測(cè)誤差呈現(xiàn)相鄰時(shí)間上的相關(guān)性,因此考慮當(dāng)前點(diǎn)為k時(shí)刻時(shí),k時(shí)刻以前的相鄰n個(gè)預(yù)測(cè)誤差值,比較k時(shí)刻預(yù)測(cè)誤差值和前n個(gè)預(yù)測(cè)誤差值之間的趨勢(shì)關(guān)系進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償策略。其中式(3)用于尋找k時(shí)刻以及k時(shí)刻以前的相鄰n個(gè)誤差擬合值與誤差值累積之和最小時(shí)對(duì)應(yīng)的最佳擬合函數(shù)j,式(4)定義這n+1個(gè)點(diǎn)的方差信息來(lái)觀察波動(dòng)趨勢(shì),式(5)定義n+1個(gè)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差斜率,表示對(duì)曲線j關(guān)于時(shí)間求導(dǎo),得到在某一時(shí)刻c的斜率值。定義一個(gè)基本的斜率c0和方差制定(6)式特定的補(bǔ)償策略,即:

式(3)中,j(t1,......,tm;k-n,......,k)表示對(duì)k時(shí)刻及k時(shí)刻以前相鄰n個(gè)誤差值進(jìn)行最小二乘擬合之后得到的曲線函數(shù),j(t1,…,tm;i)是對(duì)i時(shí)刻誤差擬合得到的曲線,e(i)是i時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值,i是自變量且取自k-n到k,n是優(yōu)化時(shí)域。

式(4)中,是k時(shí)刻以前含k點(diǎn)的前n+1個(gè)點(diǎn)的波動(dòng)方差值,e(i)是i時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值,e(j)是j時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值,i、j是自變量,n是優(yōu)化時(shí)域;

式(5)中,c(c)是c時(shí)刻風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差的誤差斜率;n是優(yōu)化時(shí)域。

式(6)中,ec(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差補(bǔ)償值,是基本方差,c(k)是k時(shí)刻風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差的斜率,是k時(shí)刻風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差的方差值,c0是基本斜率,s1,s2,s3,s4分別是不同區(qū)間的誤差補(bǔ)償系數(shù)。

步驟c.基于分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)模型和分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差模型,建立分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差反饋校正模型,然后向分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差反饋校正模型輸入未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值和分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差補(bǔ)償值,分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差反饋校正模型輸出未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)校正值。

步驟a得出未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值,相應(yīng)地步驟b能夠得到未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值,將風(fēng)電功率預(yù)測(cè)誤差值和風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值進(jìn)行疊加得到對(duì)分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)結(jié)果的校正值,即:

xe(k)=x(k)+ec(k),k=k+1,...,k+n(7)

式(7)中:xe(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)校正值,x(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)值,ec(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電功率誤差預(yù)測(cè)補(bǔ)償值,n是優(yōu)化時(shí)域。

步驟d.基于步驟c得到的在未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的分鐘級(jí)別風(fēng)電功率預(yù)測(cè)校正值,建立風(fēng)電消納期望電量期望最大化和系統(tǒng)調(diào)峰影響最小的目標(biāo)模型,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電消納的整體最大化,并下發(fā)下一分鐘的風(fēng)電調(diào)度指令。

在步驟c中未來(lái)優(yōu)化時(shí)域的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)校正值的基礎(chǔ)上,定義未來(lái)優(yōu)化時(shí)域內(nèi)風(fēng)電消納電量期望最大化和系統(tǒng)調(diào)峰能力最強(qiáng)的目標(biāo)模型,即:

0≤xplan(k)≤xe(k)(10)

|pj(k)-pj(k-1)|≤rj△t(12)

g(pj(k),xplan(k))≤0,k=k+1,......,k+n(13)

式(8)中,f(xplan,pg)是以優(yōu)化時(shí)域內(nèi)風(fēng)電棄風(fēng)電量最小和其他能源調(diào)峰能力最強(qiáng)為目標(biāo)的優(yōu)化函數(shù),表示優(yōu)化時(shí)域內(nèi)棄風(fēng)電量最小,表示優(yōu)化時(shí)域內(nèi)其他能源的調(diào)峰能力最強(qiáng),xplan是優(yōu)化時(shí)域內(nèi)風(fēng)電出力計(jì)劃值,pg是除風(fēng)電之外其他能源機(jī)組在優(yōu)化時(shí)域內(nèi)的調(diào)度計(jì)劃值組成的矩陣,xe(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)校正值,pj(k)表示k時(shí)刻除風(fēng)電外其他能源發(fā)電機(jī)組j的發(fā)電計(jì)劃值,pj(k-1)表示k-1時(shí)刻除風(fēng)電外其他能源發(fā)電機(jī)組j的發(fā)電計(jì)劃值,m是其他能源發(fā)電機(jī)組的個(gè)數(shù);

式(9)中,s.t.表示subjectto,代表受約束于;pj(k)表示k時(shí)刻除風(fēng)電外其他能源發(fā)電機(jī)組j的發(fā)電計(jì)劃值,xplan(k)是k時(shí)刻的風(fēng)電出力計(jì)劃值,l(k)是k時(shí)刻的負(fù)荷預(yù)測(cè)值;

式(11)中,pj(k)的取值上下限分別是為發(fā)電機(jī)組j的發(fā)電最大值,為發(fā)電機(jī)組j的發(fā)電最小值;

式(12)中,rj是發(fā)電機(jī)組j的爬坡率,△t是優(yōu)化相鄰兩個(gè)時(shí)刻的時(shí)間間隔;

式(13)中,g(pj(k),xplan(k))表示約束條件;如線路損耗約束,線路電壓和無(wú)功功率約束,線路潮流約束等。

式(8)表明以系統(tǒng)的風(fēng)電消納電量最大和系統(tǒng)的調(diào)峰影響最小為目標(biāo)模型,式(9)表明必須滿足每時(shí)刻的功率平衡要求,式(10)和式(11)表明電源的出力在最大、最小限制以內(nèi),式(12)是風(fēng)電之外調(diào)峰機(jī)組的爬坡率限制。

步驟e.在步驟d的基礎(chǔ)上,判斷是否完成所有時(shí)刻的優(yōu)化,如果完成則結(jié)束優(yōu)化;否則,下一時(shí)刻更新所有的輸入信息并從步驟a依次滾動(dòng)進(jìn)行。

將步驟d得到的未來(lái)優(yōu)化時(shí)域的調(diào)度結(jié)果只執(zhí)行下一分鐘的指令,等到下一分鐘時(shí),更新nwp數(shù)據(jù)和相鄰點(diǎn)誤差信息,從而更新步驟a和b,并按照步驟a~e依次進(jìn)行,直到滾動(dòng)優(yōu)化遍歷所有的未來(lái)調(diào)度時(shí)域。

本說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。

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