一种考虑抽水蓄能参与的电能量-调频顺序出清方法

技术特征：
1.一种考虑抽水蓄能参与的电能量-调频顺序出清方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：获取电力系统的发电机组的发电机组代价参数，通过发电机组代价参数建立发电机组的发电运行启动代价目标函数；获取电力系统的预测负荷数据和输电线路参数，根据预测负荷数据、输电线路参数以及发电机组代价参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件；在考虑发电运行启动代价目标函数的约束条件的情况下进行发电机组的电能量预出清，即根据发电运行启动代价目标函数获得发电机组调频出清参数；步骤2：根据发电机组调频出清参数，计算发电机组的调频机会代价、目标调频容量代价参数和目标调频里程代价参数；根据发电机组的调频机会代价、目标调频容量代价参数和目标调频里程代价参数建立发电机组的调频综合代价目标函数，根据调频综合代价目标函数获得发电机组出力时的目标调频配置容量；步骤3：获取发电机组的最大出力容量，通过在发电机组的最大出力容量中扣除发电机组出力时的目标调频配置容量，获得发电机组的出力剩余容量，并建立发电机组的出力剩余容量的约束条件；在考虑发电机组的出力剩余容量的约束条件的情况下建立电力系统的电力系统网架运行约束；发电机组包括火电机组和抽水蓄能机组，在考虑发电机组的出力剩余容量的约束条件以及电力系统网架运行约束的情况下，获得火电机组的出力剩余容量和抽水蓄能机组的出力剩余容量，火电机组的出力剩余容量和抽水蓄能机组的出力剩余容量参与发电机组的电能量出清，完成发电机组的电能量-调频出清。2.根据权利要求1所述的一种考虑抽水蓄能参与的电能量-调频顺序出清方法，其特征在于：所述的步骤1中，获取的电力系统的发电机组的发电机组代价参数具体包括火电机组的运行代价和启停代价；通过发电机组代价参数建立的发电机组的发电运行启动代价目标函数，具体如下：函数，具体如下：函数，具体如下：其中，f为发电机组的发电运行启动代价，ci
p,ps
()和ci
g,ps
()分别为抽水蓄能机组ps的发电效益函数和抽水代价函数；p
ps,t
和d
ps,t
分别为抽水蓄能机组ps在t时段的发电功率和抽水功率；和分别为火电机组g在t时段的运行代价和启停代价；和p
g,t
分别为火电机组g在t时段的预设代价参数和配置出力；和分别为火电机组g的启动代价和停机代价；y
g,t
和z
g,t
分别为火电机组g在t时段的启动状态与停机状态，当火电机组g在t时段正在运行，则火电机组g在t时段的启动状态y
g,t
与停机状态z
g,t
均为0；当火电机组g在t时段启动，则火电机组g在t时段的启动状态y
g,t
为1，停机状态z
g,t
为0；当火电机组g在t时段停机，
则火电机组g在t时段的停机状态z
g,t
为1，启动状态y
g,t
为0；获取的电力系统的预测负荷数据包括电力系统总负荷d
t
和电力系统各节点的负荷d
i,t
；电力系统的每个节点处均对应一个或多个发电机组；输电线路参数包括电力系统中的两个节点间的线路潮流功率f
ij,t
以及两个节点间的线路的电抗x
ij
；根据预测负荷数据、输电线路参数以及发电机组代价参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件，具体如下：参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件，具体如下：参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件，具体如下：参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件，具体如下：参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件，具体如下：参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件，具体如下：参数建立发电运行启动代价目标函数的约束条件，具体如下：y
g,t-z
g,t
＝x
g,t 1-x
g,t
y
g,t
z
g,t
≤1u
ps
p
ps,min
≤p
ps,t
≤u
ps
p
ps,max
d
ps,t
＝v
ps
d
ps,eps,eps,eps,eps,eps,eps,e
其中，p
g,t
为火电机组g在t时段的总配置出力，p
g,t 1
为火电机组g在t 1时段的总配置出力；和分别为火电机组g的最小发电出力和最大发电出力；d
t
和r
sr
分别为电力系统在t时段的总负荷和电力系统计划备用比例；d
ps,t
和p
ps,t
分别为抽水蓄能机组ps在时段t的抽水功率和发电功率；为火电机组g在t时段的最大发电出力；和分别为火电机组g的上下爬坡能力；x
g,t
、x
g,t 1
、x
g,t-1
、x
g,t α-1
和x
g,t α
分别为t、t 1、t-1、t α-1、t α时刻的火电机组g的运行状态变量，当火电机组g为停机状态时为0，开机状态时为1；t
g,on
和t
g,off
分别为火电机组g的最小开机时间和最小停机时间；u
ps
和v
ps
分别表示抽水蓄能机组ps的发电状态和抽水状态，当抽水蓄能机组ps发电时，发电状态u
ps
为1，抽水状态v
ps
为0，当抽水蓄能机
组ps抽水时，发电状态u
ps
为0，抽水状态v
ps
为1；p
ps,min
和p
ps,max
分别为抽水蓄能机组ps的最小发电功率和最大发电功率；d
ps,e
为抽水蓄能机组ps的额定抽水功率；和分别为抽水蓄能机组ps在t时段的上水库的蓄水量和下水库的蓄水量，和分别为抽水蓄能机组ps在时段t 1的上水库的蓄水量和下水库的蓄水量；c
ps,d
和c
ps,p
分别为抽水蓄能机组ps的抽水效率和发电效率；δt为单位时间段；和分别为抽水蓄能机组ps的上水库蓄水容量的上下限；和分别为抽水蓄能机组ps的下水库蓄水容量的上下限；δ
ps
和分别为抽水蓄能机组ps的上下水库整体的每天首时段的最大库容变动值以及末时段的最大库容变动值；和分别为抽水蓄能机组ps在t
e
时段和t0时段的上下水库的蓄水量，时段t
e
和时段t0具体为发电机组运行周期的末尾时刻与初始时刻；f
ij,t
和分别为电力系统中的节点i与节点j间在t时段的线路潮流功率和线路传输极限，节点j为电力系统中与节点i连接的一个节点；θ
i,t
和θ
j,t
分别为电力系统中的节点i与节点j在时段t的相角；x
ij
为电力系统中的节点i与节点j间的线路电抗；根据发电运行启动代价目标函数，在考虑发电运行启动代价目标函数的约束条件的情况下，计算获得发电机组调频出清参数，具体如下：其中，g∈i表示位于节点i的火电机组g，ps∈i表示位于节点i的抽水蓄能机组ps，j∈i表示电力系统中与节点i相连的节点j；i为电力系统中所有节点的集合；d
i,t
为电力系统中的节点i在时段t的负荷；λ
i,t
为电力系统中的节点i的代价参数，作为发电机组调频出清参数。3.根据权利要求1所述的一种考虑抽水蓄能参与的电能量-调频顺序出清方法，其特征在于：所述的步骤2中，针对处于电力系统节点i的每个发电机组的每个单元机组gp，单元机组gp为火电机组g或抽水蓄能机组ps；根据发电机组调频出清参数λ
i,t
，计算发电机组的调频机会代价、调频容量代价参数和调频里程代价参数，具体如下：频机会代价、调频容量代价参数和调频里程代价参数，具体如下：频机会代价、调频容量代价参数和调频里程代价参数，具体如下：其中，为单元机组gp的调频机会代价；λ
i,t
为电力系统中的节点i的代价参数，即发电机组调频出清参数；为单元机组gp在t时段的预设调频代价参数；p
gp,t
为单元机组gp在t时段的配置出力或发电功率；k
gp
为发电机组的调频性能指标；为单元机组gp在t时段的目标调频容量代价参数，为单元机组gp在t时段的调频容量代价参数；为单元机组gp在t时段的目标调频里程代价参数，为单元机组gp在t时段的调频里程代价参数；
为发电机组的调频里程容量比；根据发电机组的单元机组gp的调频机会代价目标调频容量代价参数和目标调频里程代价参数建立发电机组的调频综合代价目标函数，具体如下：建立发电机组的调频综合代价目标函数，具体如下：建立发电机组的调频综合代价目标函数，具体如下：建立发电机组的调频综合代价目标函数，具体如下：其中，为单元机组gp在时段t的调频综合代价；和分别为单元机组gp在时段t的目标调频配置容量和预设容量上限；p
tcap,req
和p
tmil,req
分别为单元机组gp在时段t的总调频容量和总调频里程需求；根据调频综合代价目标函数获得发电机组出力时的目标调频配置容量4.根据权利要求1所述的一种考虑抽水蓄能参与的电能量-调频顺序出清方法，其特征在于：所述的步骤3中，获取发电机组的最大出力容量，通过在发电机组的最大出力容量中扣除发电机组出力时的目标调频配置容量，获得发电机组的出力剩余容量p
t
，发电机组的出力剩余容量p
t
包括火电机组g的出力剩余容量和抽水蓄能机组ps的出力剩余容量通过发电机组的出力剩余容量参与发电机组的出力出清，并建立发电机组的出力剩余容量的约束条件，包括括火电机组g的出力剩余容量的约束条件和抽水蓄能机组ps的出力剩余容量的约束条件，具体如下：a)火电机组g的出力剩余容量的运行约束：的运行约束：的运行约束：其中，为火电机组g的调频配置容量；b)抽水蓄能机组ps的出力剩余容量的运行约束：d
ps,t
＝v
ps
d
ps,eps,eps,e
在考虑发电机组的出力剩余容量的约束条件的情况下建立的电力系统的电力系统网架运行约束，具体如下：架运行约束，具体如下：架运行约束，具体如下：通过以上发电机组的出力剩余容量的约束条件以及电力系统的电力系统网架运行约束，对括火电机组g的出力剩余容量和抽水蓄能机组ps的出力剩余容量进行调频，获得火电机组的出力剩余容量和抽水蓄能机组的出力剩余容量火电机组的出力剩余容量和抽水蓄能机组的出力剩余容量参与发电机组的出力出清，完成发电机组的调频出清。

技术总结
本发明公开了一种考虑抽水蓄能参与的电能量-调频顺序出清方法。方法包括：建立发电机组的发电运行启动代价目标函数；考虑发电运行启动代价目标函数的约束条件，进行电能量预出清，获得发电机组调频出清参数；建立发电机组的调频综合代价目标函数，获得发电机组的目标调频配置容量；通过在发电机组的最大出力容量中扣除发电机组的目标调频配置容量，获得发电机组的出力剩余容量；考虑发电机组的出力剩余容量的约束条件，获得火电机组的出力剩余容量和抽水蓄能机组的出力剩余容量，参与发电机组的出力出清，完成发电机组的调频出清。本发明方法考虑抽水蓄能机组的电能量与调频的耦合关系，解决了抽水蓄能参与发电机组出力与调频出清优化的问题。出清优化的问题。出清优化的问题。


技术研发人员：刘军 吴梦凯 胡嘉骅 张凯 陈鸿鑫 李凌阳 丁一
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2022.04.19
技术公布日：2022/7/29