【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電力系統及其自動化，具體而言，涉及一種電力系統調峰調頻協同調度決策方法。
技術介紹
1、為了進一步降低碳排放量，需要構建以新能源為主體的新型電力系統，這也意味著未來我國電網的新能源利用比例將進一步上升。近年來我國新能源發展迅猛：截至2022年12月底，我國風電裝機容量約3.7億千瓦，同比增長11.2％；太陽能發電裝機容量約3.9億千瓦，同比增長28.1％。然而，新能源的不斷接入導致電網調峰、調頻壓力與日俱增，給電力系統調度運行帶來嚴峻挑戰。以重慶電網為例，近年來重慶電網夏季尖峰負荷時段最大峰谷差率超過50％，重慶電網頻率波動強度及頻次等關鍵指標也已上升30％以上。未來隨著新型電力系統的建設，電網調峰調頻壓力還將進一步增加，具體表現為：一方面，常規可控電源的發電空間將受到新能源擠壓，導致系統調峰調頻能力下降；另一方面，新能源具有隨機波動特性和反調峰特性，其大規模接入也將加劇電網的調峰調頻壓力。可見，未來系統調峰調頻能力下降與調峰調頻需求增加之間的矛盾將成為威脅電網安全穩定運行的重要因素。
2、為了應對新能源隨機波動特性，研究人員廣泛關注多場景、機會約束、魯棒優化等不確定性調度方法。然而，該類方法計算負擔較重、應用場景受限，在大規模實際電網中的效果尚未得到驗證。因此，該類方法仍未能在工業實際中獲得應用。工業界目前仍普遍采用計算效率較高的確定性調度優化方法，其通過調整調峰、調頻等調度邊界，預留足量運行裕度來應對系統實時運行階段的隨機波動特性。在日前調度決策環節，目前，電力調度部門主要采用先調頻后調峰的順次調度
技術實現思路
1、本專利技術旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。
2、為此，本專利技術提供了一種電力系統調峰調頻協同調度決策方法。
3、本專利技術提出的電力系統調峰調頻協同調度決策方法，包括：
4、對火電資源進行調節特性建模；其中，根據火電機組出力情況將火電機組的運行成本進行分段，至少分為深度調峰階段和常規出力階段；
5、以系統運行成本最小為目標函數，以協同應對電網調峰調頻需求為運行約束，建立綜合考慮調峰調頻需求的電力系統調度模型，對火電資源調節容量在調峰與調頻需求間進行協調分配；其中，所述電力系統調度模型引入基于系統預測誤差分布獲取的調峰容量需求。
6、根據本專利技術上述技術方案的電力系統調峰調頻協同調度決策方法，還可以具有以下附加技術特征：
7、在上述技術方案中，所述對火電資源進行調節特性建模，包括：
8、設定火電資源的約束條件；所述約束條件包括火電機組出力約束、調頻容量約束、調峰容量約束和爬坡約束；
9、所述火電機組出力約束包括：
10、火電機組出力具有兩個運行區間，包括能量服務和深度調峰服務，在每個運行區間火電機組的出力至少滿足以下條件：
11、
12、其中，表示第i臺火電機組在能量服務中的出力，表示第i臺火電機組在深度調峰服務中的出力；表示第i臺火電機組在t時刻的實際向上調峰容量，表示第i臺火電機組在t時刻的實際向下調峰容量；表示第i臺火電機組在t時刻提供的上調頻容量，表示第i臺火電機組在t時刻提供的下調頻容量；第i臺火電機組在能量服務區間的最大出力，表示第i臺火電機組在能量服務區間的最小出力；表示第i臺火電機組在深度調峰服務區間的最大出力，表示第i臺火電機組在深度調峰服務區間的最小出力；pit表示第i臺火電機組在t時刻的出力；
13、所述調頻容量約束包括：
14、
15、其中，rpi表示第i臺火電機組的上調頻容量限制；rdi表示第i臺火電機組的下調頻容量限制；
16、所述調峰容量約束包括：
17、
18、其中，frpi表示第i臺火電機組的上調峰容量限制、frdi表示第i臺火電機組的下調峰容量限制；
19、所述爬坡約束包括：
20、-frpi≤pit-pit-1≤frpi
21、-frdi≤pit-1-pit≤frdi
22、其中，pit-1表示第i臺火電機組在t-1時刻的出力。
23、在上述技術方案中，所述深度調峰階段包括投油調峰階段和不投油調峰階段；
24、所述根據火電機組出力情況將火電機組的運行成本進行分段，包括：
25、根據火電機組在不同運行階段對應的運行成本組成將火電機組的調峰成本表示為：
26、
27、其中，c(p)表示火電機組的調峰成本；f(p)表示運行煤耗成本；wcost(p)表示深度調峰下機組損耗成本；coil表示深度調峰下投油成本；p表示火電機組出力，pa、pb、pc、pd分別為根據火電機組出力情況分段的區間端點，其中，pc≤p≤pd為常規出力階段，pa≤p≤pc為不投油調峰階段，pb≤p≤pa為投油調峰階段。
28、在上述技術方案中，所述對火電資源進行調節特性建模，還包括：
29、將火電機組的出力分段：
30、
31、其中，xm表示在電能量區間分段后每一段中機組的中標電力，m表示分段數，取值為3；
32、各段中機組的中標電力滿足以下約束：
33、0≤x1≤pi,e,1
34、0≤x2≤pi,e,2-pi,e,1
35、0≤x3≤pi,e,3-pi,e,2
36、
37、其中，pi,e,m表示第i個火電機組在現貨市場第m個分段的分段值；pimin表示電能量出力區間的最小值。
38、在上述技術方案中，所述對火電資源進行調節特性建模，還包括：
39、在深度調峰階段，將火電機組深度調峰中標電力分段：
40、
41、其中，ym表示在調峰區間分段后每一段中機組的中標電力，m表示分段數，取值為3；z表示整數變量，用于標記系統的深度調峰需要；
42、各段中機組的中標電力滿足以下約束：
43、0≤ym≤pi,p,m-1-pi,p,m
44、pi,p,0＝pimin
45、
46、
47、其中，pi,p,m表示第i個火電機組在調峰市場第m個分段的分段值。
48、在上述技術方案中，所述電力系統調度模型的目標函數為：
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【技術保護點】
1.一種電力系統調峰調頻協同調度決策方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的電力系統調峰調頻協同調度決策方法，其特征在于，所述對火電資源進行調節特性建模，包括：
3.根據權利要求2所述的電力系統調峰調頻協同調度決策方法，其特征在于，所述深度調峰階段包括投油調峰階段和不投油調峰階段；
4.根據權利要求3所述的電力系統調峰調頻協同調度決策方法，其特征在于，所述對火電資源進行調節特性建模，還包括：
5.根據權利要求4所述的電力系統調峰調頻協同調度決策方法，其特征在于，所述對火電資源進行調節特性建模，還包括：
6.根據權利要求5所述的電力系統調峰調頻協同調度決策方法，其特征在于，所述電力系統調度模型的目標函數為：
7.根據權利要求6所述的電力系統調峰調頻協同調度決策方法，其特征在于，所述電力系統調度模型的運行約束包括火電機組運行約束、系統功率平衡約束、系統調頻容量約束、系統調峰容量約束以及線路傳輸約束；
8.根據權利要求7所述的電力系統調峰調頻協同調度決策方法，其特征在于，所述火電機組運行約束還
9.根據權利要求7所述的電力系統調峰調頻協同調度決策方法，其特征在于，所述系統功率平衡約束包括：
10.根據權利要求7所述的電力系統調峰調頻協同調度決策方法，其特征在于，所述系統調峰容量約束包括：
...【技術特征摘要】
1.一種電力系統調峰調頻協同調度決策方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的電力系統調峰調頻協同調度決策方法，其特征在于，所述對火電資源進行調節特性建模，包括：
3.根據權利要求2所述的電力系統調峰調頻協同調度決策方法，其特征在于，所述深度調峰階段包括投油調峰階段和不投油調峰階段；
4.根據權利要求3所述的電力系統調峰調頻協同調度決策方法，其特征在于，所述對火電資源進行調節特性建模，還包括：
5.根據權利要求4所述的電力系統調峰調頻協同調度決策方法，其特征在于，所述對火電資源進行調節特性建模，還包括：
6.根據權利要求5所述的電力系統調峰調頻協同調度決策方法，其特征在于，所述電力...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李小菊，陳詠濤，鄭雅文，劉育明，李登峰，朱小軍，向明旭，李媛，司萌，
申請(專利權)人：國網重慶市電力公司電力科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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