CN113346479A - 一种基于机会约束的电力***经济调度方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于机会约束的电力***经济调度方法,属于电力***运行控制技术领域。该方法首先建立由目标函数和约束条件构成的基于机会约束的电力***经济调度模型,然后对该模型进行转化,将模型中的机会约束写成分位数的形式并引入松弛变量,建立松弛后的基于机会约束的电力***经济调度模型,求解得到各松弛变量的值;利用各松弛变量的值,获得基于机会约束的电力***经济调度模型有可行解的约束条件,然后依次建立可再生能源弃电量调度模型和发电机出力优化模型并分别求解,获得电力***最终的调度结果。本发明考虑了电力***中可再生能源的波动,保证了电力***安全,适合应用于具有高可再生能源渗透率的电力***经济调度场景之中。

Description

一种基于机会约束的电力***经济调度方法
技术领域
本发明涉及一种基于机会约束的电力***经济调度方法,属于电力***运行控制技术领域。
背景技术
电力***的经济调度对电力***运行具有重要的指导作用,负责制定发电机组的出力计划,在满足用电负荷和保证电力***安全的前提下实现经济运行。
机会约束经济调度被广泛用于应对可再生能源带来的不确定性问题中。在机会约束经济调度中,通过将风险限制在允许的水平内来保证电力***的安全性。随着可再生能源渗透率的迅速提高,在某些场景下电力***存在备用不足或输电阻塞的情况,此时传统的机会约束经济调度模型可能存在不可解的情况。因此,在某些场景下,对于具有高可再生能源渗透率的电力***,为了保证***安全性,必须减少可再生能源出力。
发明内容
本发明的目的是为克服已有技术的不足之处,提出一种基于机会约束的电力***经济调度方法。本发明提出了一种有效的求解方法来相继确定可再生能源弃电量和传统发电机出力,考虑了电力***中可再生能源的波动,保证了电力***安全,,适合应用于具有高可再生能源渗透率的电力***经济调度场景之中,具有很高的应用价值。
本发明提出一种基于机会约束的电力***经济调度方法,其特征在于,该方法首先建立由目标函数和约束条件构成的基于机会约束的电力***经济调度模型,然后对该模型进行转化,将模型中的机会约束写成分位数的形式并引入松弛变量,建立松弛后的基于机会约束的电力***经济调度模型,求解得到各松弛变量的值;利用各松弛变量的值,获得基于机会约束的电力***经济调度模型有可行解的约束条件,然后依次建立可再生能源弃电量调度模型和发电机出力优化模型并分别求解,得到各时段各可再生能源的弃电量及各发电机的有功功率,从而获得最终的调度结果。该方法包括以下步骤:
1)建立基于机会约束的电力***经济调度模型,该模型由目标函数和约束条件构成;具体步骤如下:
1-1)确定电力***经济调度模型的目标函数,表达式如下:
Figure BDA0003070709540000021
其中,T为优化周期的时段数,NG为接入发电机的节点集合,
Figure BDA0003070709540000022
为第i台发电机在时段t的有功功率,
Figure BDA0003070709540000023
为第i台发电机在时段t的发电成本,NR为接入可再生能源的节点集合,
Figure BDA0003070709540000024
为第j个可再生能源的有功出力上限,
Figure BDA0003070709540000025
为第j个可再生能源在时段t的弃电惩罚费用;
其中,
Figure BDA0003070709540000026
其中,Agi,Bgi,Cgi为第i台发电机的发电成本系数;
Figure BDA0003070709540000027
其中,Kj为第j个可再生能源的惩罚费用系数,Cj为第j个可再生能源的最大容量,
Figure BDA0003070709540000028
为第j个可再生能源在时段t的可用容量概率密度函数;
1-2)确定电力***经济调度模型的约束条件,包括:
1-2-1)发电机功率约束:
Figure BDA0003070709540000029
Figure BDA00030707095400000210
Figure BDA00030707095400000211
其中,
Figure BDA00030707095400000212
分别为第i台发电机的功率上限和下限,Rupi,Rdowni分别为第i台发电机的向上爬坡功率限制和向下爬坡功率限制;
1-2-2)可再生能源功率约束:
Figure BDA00030707095400000213
Figure BDA00030707095400000214
其中,
Figure BDA00030707095400000215
为第j个可再生能源在时段t的调度功率,
Figure BDA00030707095400000216
为第j个可再生能源在时段t的预测功率,
Figure BDA00030707095400000217
为第j个可再生能源在时段t的实际功率,
Figure BDA00030707095400000218
为第j个可再生能源在时段t的可用功率;
1-2-3)功率平衡约束:
Figure BDA00030707095400000219
其中,
Figure BDA00030707095400000220
为节点k在时段t的负荷需求,ND为接入负荷的节点集合;
1-2-4)仿射控制和备用约束:
Figure BDA0003070709540000031
Figure BDA0003070709540000032
Figure BDA0003070709540000033
其中,
Figure BDA0003070709540000034
为第i台发电机考虑仿射控制时的实际功率,βi为第i台发电机的仿射控制参与因子,αURDR分别为上调备用不足的最大允许概率和下调备用不足的最大允许概率;
1-2-5)线路传输容量约束:
Figure BDA0003070709540000035
Figure BDA0003070709540000036
其中,NW为线路集合,
Figure BDA0003070709540000037
分别为线路L相对于节点i,j,k的功率转移因子,PL为线路L的最大传输容量,
Figure BDA0003070709540000038
分别为线路L传输容量正向越限的最大允许概率和反向越限的最大允许概率;
2)对步骤1)建立的模型进行转化,建立松弛后的基于机会约束的电力***经济调度模型并求解;具体步骤如下:
2-1)通过替换式(10)中的
Figure BDA0003070709540000039
将步骤1)中模型的机会约束式(11)-(14)写成分位数的形式,如下所示:
Figure BDA00030707095400000310
Figure BDA00030707095400000311
Figure BDA00030707095400000312
Figure BDA00030707095400000313
Figure BDA00030707095400000314
Figure BDA00030707095400000315
其中,Q(ξ|p)为随机变量ξ的p分位数,
Figure BDA00030707095400000316
为考虑仿射控制时线路L相对于节点j的等效功率转移因子,ML为仿射控制对支路L功率转移因子的修正系数;
令可再生能源功率在时段t的联合分布如下所示:
Figure BDA0003070709540000041
Figure BDA0003070709540000042
其中,
Figure BDA0003070709540000043
为各个可再生能源在t时段可用功率组成的随机变量,
Figure BDA0003070709540000044
为各个可再生能源在t时段功率出力组成的随机变量;
2-2)用
Figure BDA0003070709540000045
替换式(15)-(18)分位数中的
Figure BDA0003070709540000046
并在下调备用约束式(16)和传输功率约束式(17)-(18)引入松弛变量,得到式(23)-(26);
Figure BDA0003070709540000047
Figure BDA0003070709540000048
Figure BDA0003070709540000049
Figure BDA00030707095400000410
其中,drst为t时段下调备用约束中的松弛变量,
Figure BDA00030707095400000411
分别为t时段线路传输容量正向约束中的松弛变量和反向约束中的松弛变量;
2-3)建立松弛后的机会约束经济调度模型并求解;
其中,该模型目标函数为式(27),约束条件包括式(4)-(7),式(9),式(23)-(26)以及式(28),表达式如下:
Figure BDA00030707095400000412
s.t.式(4)-(7),(9),(23)-(26)及(28)
其中,
Figure BDA00030707095400000413
其中,其中,
Figure BDA00030707095400000414
分别为t时段下调备用的权重系数和断面风险的权重系数;
求解该模型,得到
Figure BDA00030707095400000415
的最优解;
3)确定各可再生能源弃电量和各发电机的有功功率,得到电力***调度结果;具体步骤如下:
3-1)利用步骤2-3)中模型的求解结果,通过松弛变量
Figure BDA00030707095400000416
的值获得步骤1)建立的基于机会约束的电力***经济调度模型有可行解的约束条件:
如果松弛变量drst的值不为零,在可再生能源弃电后,若步骤1)的模型有可行解,则满足如下式所示的不等式约束:
Figure BDA0003070709540000051
如果松弛变量
Figure BDA0003070709540000052
不为零,则式(17)中的分位数满足如下式(30)所示的不等式约束:
Figure BDA0003070709540000053
如果松弛变量
Figure BDA0003070709540000054
不为零,则式(18)中的分位数满足如下式(31)所示的不等式约束:
Figure BDA0003070709540000055
约束式(29)-(31)写成如下式所示的形式:
Figure BDA0003070709540000056
其中,Ω为参与弃电的可再生能源的下标集合,cj,ck为常系数;
3-2)建立可再生能源弃电量调度模型并求解;
其中,可再生能源弃电量调度模型的目标函数如下式所示:
Figure BDA0003070709540000057
式(33)的一阶和二阶导数分别如下所示:
Figure BDA0003070709540000058
Figure BDA0003070709540000059
用如式(36)所示的线性不等式来近似式(33)中的弃电惩罚:
Figure BDA00030707095400000510
通过求解式(36),获得各可再生能源在各时段t弃电量
Figure BDA00030707095400000511
然后,基于概率预测得到的可再生能源可用功率的概率分布和求解式(36)得到的弃电量计算式(15)-(18)中的分位数,约束式(15)-(18)变成确定性线性约束;
3-3)利用步骤3-2)的结果,建立发电机出力优化模型并求解,得到各发电机在各时段的有功功率
Figure BDA0003070709540000061
其中,该优化模型的目标函数为式(37),约束条件包括:式(4)-(7),式(9)、式(15)-(18)和式(38),表达式如下:
Figure BDA0003070709540000062
s.t.式(4)-(7),(9),(15)-(18)和(38)
Figure BDA0003070709540000063
3-4)步骤3-2)得到的各可再生能源在各时段的弃电量和步骤3-3)得到的各发电机在各时段的有功功率即为电力***调度结果。
本发明提出的一种基于机会约束的电力***经济调度方法,其优点是:
(1)本发明提出的基于机会约束的电力***经济调度方法将常规发电机出力和可再生能源弃电策略同时优化,以最大程度地降低总运行成本并限制运行风险。
(2)本发明提出了一种有效的求解方法来相继确定可再生能源弃电量和传统发电机出力,并为每个步骤建立了易求解的优化模型,适合应用于具有高可再生能源渗透率的电力***经济调度场景之中。
具体实施方式
本发明提出的一种基于机会约束的电力***经济调度方法,首先建立由目标函数和约束条件构成的基于机会约束的电力***经济调度模型,然后对该模型进行转化,将模型中的机会约束写成分位数的形式并引入松弛变量,建立松弛后的基于机会约束的电力***经济调度模型,求解得到各松弛变量的值;利用各松弛变量的值,获得基于机会约束的电力***经济调度模型有可行解的约束条件,然后依次建立可再生能源弃电量调度模型和发电机出力优化模型并分别求解,得到各时段各可再生能源的弃电量及各发电机的有功功率,从而获得最终的调度结果。该方法包括以下步骤:
1)建立基于机会约束的电力***经济调度模型,该模型由目标函数和约束条件构成;具体步骤如下:
1-1)确定电力***经济调度模型的目标函数;
电力***经济调度的目标为总成本最小化,总成本包括发电成本和可再生能源弃电惩罚费用,目标函数如下式所示:
Figure BDA0003070709540000064
其中,T为优化周期的时段数,NG为接入发电机的节点集合,
Figure BDA0003070709540000071
为第i台发电机在时段t的有功功率,
Figure BDA0003070709540000072
为第i台发电机在时段t的发电成本,NR为接入可再生能源的节点集合,
Figure BDA0003070709540000073
为第j个可再生能源的有功出力上限,
Figure BDA0003070709540000074
为第j个可再生能源在时段t的弃电惩罚费用。
其中,发电成本可以用下式的二次函数表示:
Figure BDA0003070709540000075
其中,Agi,Bgi,Cgi为第i台发电机的发电成本系数。
可再生能源弃电惩罚费用如下式所示:
Figure BDA0003070709540000076
其中,Kj为第j个可再生能源的惩罚费用系数,Cj为第j个可再生能源的最大容量,
Figure BDA0003070709540000077
为第j个可再生能源在时段t的可用容量概率密度函数。
1-2)确定电力***经济调度模型的约束条件,包括:
1-2-1)发电机功率约束:
Figure BDA0003070709540000078
Figure BDA0003070709540000079
Figure BDA00030707095400000710
其中,
Figure BDA00030707095400000711
分别为第i台发电机的功率上限和下限,Rupi,Rdowni分别为第i台发电机的向上爬坡功率限制和向下爬坡功率限制。
1-2-2)可再生能源功率约束:
Figure BDA00030707095400000712
Figure BDA00030707095400000713
其中,
Figure BDA00030707095400000714
为第j个可再生能源在时段t的调度功率,
Figure BDA00030707095400000715
为第j个可再生能源在时段t的预测功率,
Figure BDA00030707095400000716
为第j个可再生能源在时段t的实际功率,
Figure BDA00030707095400000717
为第j个可再生能源在时段t的可用功率。
1-2-3)功率平衡约束:
Figure BDA00030707095400000718
其中,
Figure BDA00030707095400000719
为节点k在时段t的负荷需求,ND为接入负荷的节点集合。
1-2-4)仿射控制和备用约束:
Figure BDA0003070709540000081
Figure BDA0003070709540000082
Figure BDA0003070709540000083
其中,
Figure BDA0003070709540000084
为第i台发电机考虑仿射控制时的实际功率,βi为第i台发电机的仿射控制参与因子,αURDR分别为上调备用不足的最大允许概率和下调备用不足的最大允许概率。
1-2-5)线路传输容量约束:
Figure BDA0003070709540000085
Figure BDA0003070709540000086
其中,NW为线路集合,
Figure BDA0003070709540000087
分别为线路L相对于节点i,j,k的功率转移因子,
Figure BDA0003070709540000088
为线路L的最大传输容量,
Figure BDA0003070709540000089
分别为线路L传输容量正向越限的最大允许概率和反向越限的最大允许概率。
2)检验不可行约束和可再生能源弃电量,对步骤1)建立的模型进行转化,建立松弛后的基于机会约束的电力***经济调度模型并求解;具体步骤如下:
2-1)通过替换式(10)中的
Figure BDA00030707095400000817
将机会约束式(11)-(14)写成分位数的形式,如下所示:
Figure BDA00030707095400000810
Figure BDA00030707095400000811
Figure BDA00030707095400000812
Figure BDA00030707095400000813
Figure BDA00030707095400000814
Figure BDA00030707095400000815
其中,Q(ξ|p)为随机变量ξ的p分位数,
Figure BDA00030707095400000816
为考虑仿射控制时线路L相对于节点j的等效功率转移因子,ML为仿射控制对支路L功率转移因子的修正系数。
假设可再生能源功率在时段t的联合分布已知,如下所示:
Figure BDA0003070709540000091
Figure BDA0003070709540000092
其中,
Figure BDA0003070709540000093
为各个可再生能源在t时段可用功率组成的随机变量,
Figure BDA0003070709540000094
为各个可再生能源在t时段功率出力组成的随机变量;
在传统的不考虑可再生能源弃电的机会约束经济调度中,实际的可再生能源功率
Figure BDA0003070709540000095
等于可用的可再生能源功率
Figure BDA0003070709540000096
然而,式(16)-(18)中分位数的计算是基于可再生能源不存在弃电情况的假设,这可能导致传统发电机功率
Figure BDA0003070709540000097
没有可行解。
2-2)通过减小式(16)-(18)中等式右边的分位数可以削减可再生能源功率,从而降低下调备用不足和输电阻塞的风险。用
Figure BDA0003070709540000098
替换式(15)-(18)分位数中的
Figure BDA0003070709540000099
并在下调备用约束式(16)和传输功率约束式(17)-(18)中引入松弛变量,可以得到下式(23)-(26):
Figure BDA00030707095400000910
Figure BDA00030707095400000911
Figure BDA00030707095400000912
Figure BDA00030707095400000913
其中,drst为t时段下调备用约束中的松弛变量,
Figure BDA00030707095400000914
分别为t时段线路传输容量正向约束中的松弛变量和反向约束中的松弛变量;
2-3)建立松弛后的基于机会约束的电力***经济调度模型并求解;
其中,该模型目标函数为式(27),式(27)的目标为最小化松弛变量的加权和来解决发电机有功功率
Figure BDA00030707095400000915
没有可行解的情况。在计算完线性组合
Figure BDA00030707095400000916
的分位数之后,下面松弛后的基于机会约束的电力***经济调度模型可以用线性规划直接求解。
Figure BDA00030707095400000917
s.t.式(4)-(7),(9),(23)-(26)及(28)
其中,
Figure BDA00030707095400000918
其中,
Figure BDA00030707095400000919
分别为t时段下调备用的权重系数和断面风险的权重系数。
求解该模型,得到
Figure BDA0003070709540000101
的最优解;
3)确定各可再生能源弃电量和各发电机的有功功率,得到电力***调度结果;具体步骤如下:
3-1)在求解完步骤2-3)中松弛后的基于机会约束的电力***经济调度模型后,可以通过松弛变量得到
Figure BDA0003070709540000102
的最优解的值获得步骤1)建立的基于机会约束的电力***经济调度模型有可行解的约束条件:
如果下调备用约束中的松弛变量drst的值不为零,在可再生能源弃电后,为了使步骤1)的模型有可行解,下式所示的不等式约束必须满足:
Figure BDA0003070709540000103
如果松弛变量
Figure BDA0003070709540000104
不为零,则传输容量约束式(17)中的分位数满足如下式(30)所示的不等式约束:
Figure BDA0003070709540000105
如果松弛变量
Figure BDA0003070709540000106
不为零,则传输容量约束式(18)中的分位数满足如下式(31)所示的不等式约束:
Figure BDA0003070709540000107
约束式(29)-(31)可以写成下式所示的形式:
Figure BDA0003070709540000108
其中,Ω为参与弃电的可再生能源的下标集合,cj,ck为常系数。
3-2)建立可再生能源弃电量调度模型并求解;
如下式所示,可再生能源弃电量调度的目标函数为最小化整体的弃电惩罚费用:
Figure BDA0003070709540000109
式(32)中的分位数和式(33)中的目标函数是关于可再生能源功率上限
Figure BDA00030707095400001010
的非线性函数,可以用式(32)和(33)的线性近似来获得一个易求解的可再生能源弃电量调度模型,该模型的目标函数式(33)的一阶和二阶导数分别如下所示:
Figure BDA00030707095400001011
Figure BDA00030707095400001012
由于目标函数式(33)的二阶导数大于等于零,因此弃电量惩罚是关于可再生能源功率上限
Figure BDA0003070709540000111
的凸函数。根据凸函数的性质,用下式(36)所示的线性不等式来近似式(33)中的弃电惩罚:
Figure BDA0003070709540000112
通过求解式(36),可以获得各可再生能源在各时段的弃电量
Figure BDA0003070709540000113
然后,基于概率预测得到的可再生能源可用功率的概率分布和求解式(36)得到的弃电量计算式(15)-(18)中的分位数,约束式(15)-(18)变成确定性线性约束。
3-3)利用步骤3-2)的结果,通过求解如下所示的发电机出力优化模型得到各发电机在各时段的有功功率
Figure BDA0003070709540000114
从而获得发电机的调度出力。
其中,该优化模型的目标函数为式(37),约束条件中式(38)用来限制可再生能源的调度出力低于其功率上限。
Figure BDA0003070709540000115
s.t.式(4)-(7),(9),(15)-(18)和(38)
Figure BDA0003070709540000116
3-4)步骤3-2)得到的各可再生能源在各时段的弃电量和步骤3-3)得到的各发电机在各时段的有功功率即为电力***调度结果。

Claims (2)

1.一种基于机会约束的电力***经济调度方法,其特征在于,该方法首先建立由目标函数和约束条件构成的基于机会约束的电力***经济调度模型,然后对该模型进行转化,将模型中的机会约束写成分位数的形式并引入松弛变量,建立松弛后的基于机会约束的电力***经济调度模型,求解得到各松弛变量的值;利用各松弛变量的值,获得基于机会约束的电力***经济调度模型有可行解的约束条件,然后依次建立可再生能源弃电量调度模型和发电机出力优化模型并分别求解,得到各时段各可再生能源的弃电量及各发电机的有功功率,从而获得最终的调度结果。
2.如权利要求1所述的电力***经济调度方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
1)建立基于机会约束的电力***经济调度模型,该模型由目标函数和约束条件构成;具体步骤如下:
1-1)确定电力***经济调度模型的目标函数,表达式如下:
Figure FDA0003070709530000011
其中,T为优化周期的时段数,NG为接入发电机的节点集合,
Figure FDA0003070709530000012
为第i台发电机在时段t的有功功率,
Figure FDA0003070709530000013
为第i台发电机在时段t的发电成本,NR为接入可再生能源的节点集合,
Figure FDA0003070709530000014
为第j个可再生能源的有功出力上限,
Figure FDA0003070709530000015
为第j个可再生能源在时段t的弃电惩罚费用;
其中,
Figure FDA0003070709530000016
其中,Agi,Bgi,Cgi为第i台发电机的发电成本系数;
Figure FDA0003070709530000017
其中,Kj为第j个可再生能源的惩罚费用系数,Cj为第j个可再生能源的最大容量,
Figure FDA0003070709530000018
为第j个可再生能源在时段t的可用容量概率密度函数;
1-2)确定电力***经济调度模型的约束条件,包括:
1-2-1)发电机功率约束:
Figure FDA0003070709530000019
Figure FDA00030707095300000110
Figure FDA00030707095300000111
其中,
Figure FDA0003070709530000021
Pi分别为第i台发电机的功率上限和下限,Rupi,Rdowni分别为第i台发电机的向上爬坡功率限制和向下爬坡功率限制;
1-2-2)可再生能源功率约束:
Figure FDA0003070709530000022
Figure FDA0003070709530000023
其中,
Figure FDA0003070709530000024
为第j个可再生能源在时段t的调度功率,
Figure FDA0003070709530000025
为第j个可再生能源在时段t的预测功率,
Figure FDA0003070709530000026
为第j个可再生能源在时段t的实际功率,
Figure FDA0003070709530000027
为第j个可再生能源在时段t的可用功率;
1-2-3)功率平衡约束:
Figure FDA0003070709530000028
其中,
Figure FDA0003070709530000029
为节点k在时段t的负荷需求,ND为接入负荷的节点集合;
1-2-4)仿射控制和备用约束:
Figure FDA00030707095300000210
Figure FDA00030707095300000211
Figure FDA00030707095300000212
其中,
Figure FDA00030707095300000213
为第i台发电机考虑仿射控制时的实际功率,βi为第i台发电机的仿射控制参与因子,αURDR分别为上调备用不足的最大允许概率和下调备用不足的最大允许概率;
1-2-5)线路传输容量约束:
Figure FDA00030707095300000214
Figure FDA00030707095300000215
其中,NW为线路集合,
Figure FDA00030707095300000216
分别为线路L相对于节点i,j,k的功率转移因子,
Figure FDA00030707095300000217
为线路L的最大传输容量,
Figure FDA00030707095300000218
分别为线路L传输容量正向越限的最大允许概率和反向越限的最大允许概率;
2)对步骤1)建立的模型进行转化,建立松弛后的基于机会约束的电力***经济调度模型并求解;具体步骤如下:
2-1)通过替换式(10)中的
Figure FDA00030707095300000219
将步骤1)中模型的机会约束式(11)-(14)写成分位数的形式,如下所示:
Figure FDA0003070709530000031
Figure FDA0003070709530000032
Figure FDA0003070709530000033
Figure FDA0003070709530000034
Figure FDA0003070709530000035
Figure FDA0003070709530000036
其中,Q(ξ|p)为随机变量ξ的p分位数,
Figure FDA0003070709530000037
为考虑仿射控制时线路L相对于节点j的等效功率转移因子,ML为仿射控制对支路L功率转移因子的修正系数;
令可再生能源功率在时段t的联合分布如下所示:
Figure FDA0003070709530000038
Figure FDA0003070709530000039
其中,
Figure FDA00030707095300000310
为各个可再生能源在t时段可用功率组成的随机变量,
Figure FDA00030707095300000311
为各个可再生能源在t时段功率出力组成的随机变量;
2-2)用
Figure FDA00030707095300000312
替换式(15)-(18)分位数中的
Figure FDA00030707095300000313
并在下调备用约束式(16)和传输功率约束式(17)-(18)引入松弛变量,得到式(23)-(26);
Figure FDA00030707095300000314
Figure FDA00030707095300000315
Figure FDA00030707095300000316
Figure FDA00030707095300000317
其中,drst为t时段下调备用约束中的松弛变量,
Figure FDA00030707095300000318
分别为t时段线路传输容量正向约束中的松弛变量和反向约束中的松弛变量;
2-3)建立松弛后的机会约束经济调度模型并求解;
其中,该模型目标函数为式(27),约束条件包括式(4)-(7),式(9),式(23)-(26)以及式(28),表达式如下:
Figure FDA0003070709530000041
s.t.式(4)-(7),(9),(23)-(26)及(28)
其中,
Figure FDA0003070709530000042
其中,
Figure FDA0003070709530000043
分别为t时段下调备用的权重系数和断面风险的权重系数;
求解该模型,得到
Figure FDA0003070709530000044
的最优解;
3)确定各可再生能源弃电量和各发电机的有功功率,得到电力***调度结果;具体步骤如下:
3-1)利用步骤2-3)中模型的求解结果,通过松弛变量
Figure FDA0003070709530000045
的值获得步骤1)建立的基于机会约束的电力***经济调度模型有可行解的约束条件:
如果松弛变量drst的值不为零,在可再生能源弃电后,若步骤1)的模型有可行解,则满足如下式所示的不等式约束:
Figure FDA0003070709530000046
如果松弛变量
Figure FDA0003070709530000047
不为零,则式(17)中的分位数满足如下式(30)所示的不等式约束:
Figure FDA0003070709530000048
如果松弛变量
Figure FDA0003070709530000049
不为零,则式(18)中的分位数满足如下式(31)所示的不等式约束:
Figure FDA00030707095300000410
约束式(29)-(31)写成如下式所示的形式:
Figure FDA00030707095300000411
其中,Ω为参与弃电的可再生能源的下标集合,cj,ck为常系数;
3-2)建立可再生能源弃电量调度模型并求解;
其中,可再生能源弃电量调度模型的目标函数如下式所示:
Figure FDA0003070709530000051
式(33)的一阶和二阶导数分别如下所示:
Figure FDA0003070709530000052
Figure FDA0003070709530000053
用如式(36)所示的线性不等式来近似式(33)中的弃电惩罚:
Figure FDA0003070709530000054
通过求解式(36),获得各可再生能源在各时段t弃电量
Figure FDA0003070709530000055
然后,基于概率预测得到的可再生能源可用功率的概率分布和求解式(36)得到的弃电量计算式(15)-(18)中的分位数,约束式(15)-(18)变成确定性线性约束;
3-3)利用步骤3-2)的结果,建立发电机出力优化模型并求解,得到各发电机在各时段的有功功率
Figure FDA0003070709530000056
其中,该优化模型的目标函数为式(37),约束条件包括:式(4)-(7),式(9)、式(15)-(18)和式(38),表达式如下:
Figure FDA0003070709530000057
s.t.式(4)-(7),(9),(15)-(18)和(38)
Figure FDA0003070709530000058
3-4)步骤3-2)得到的各可再生能源在各时段的弃电量和步骤3-3)得到的各发电机在各时段的有功功率即为电力***调度结果。
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