国网浙江省电力有限公司电力科学研究院彭琰获国家专利权
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龙图腾网获悉国网浙江省电力有限公司电力科学研究院申请的专利基于光伏典型场景的电力系统备用随机优化方法、系统、设备及介质获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119382252B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-08发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411989741.7,技术领域涉及:H02J3/46;该发明授权基于光伏典型场景的电力系统备用随机优化方法、系统、设备及介质是由彭琰;陈文进;马骏超;华文;王晨旭设计研发完成,并于2024-12-31向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于光伏典型场景的电力系统备用随机优化方法、系统、设备及介质在说明书摘要公布了:本发明属于电力系统优化调度技术领域,公开了基于光伏典型场景的电力系统备用随机优化方法、系统、设备及介质。本发明方法包括获取预测的光伏功率概率数据并将不同分位数对应的数据组成序列,利用线性插值法得到光伏功率累积分布函数以计算光伏预测功率;利用高斯Copula函数构建满足光伏功率时序相关性的多元分布函数,并通过蒙特卡洛抽样以得到多个光伏功率预测场景;基于K‑means++算法对光伏功率预测场景进行削减以得到多个光伏典型场景;基于运行成本、备用成本和启停成本构建目标函数并获取预设的备用随机优化条件,以构建多光伏典型场景下的电力系统备用随机优化模型。本发明不仅提高了电力系统的运行效率和经济性,还为系统的安全运行调度提供了保障。
本发明授权基于光伏典型场景的电力系统备用随机优化方法、系统、设备及介质在权利要求书中公布了:1.一种基于光伏典型场景的电力系统备用随机优化方法,其特征在于,包括步骤: S1、获取预测的光伏功率概率数据并将其中不同分位数对应的数据组成序列,基于所述序列利用线性插值法得到光伏功率累积分布函数,以计算光伏预测功率; S2、基于所述光伏预测功率利用高斯Copula函数构建满足光伏功率时序相关性的多元分布函数,并通过蒙特卡洛法对所述多元分布函数进行抽样,以得到多个具有时序相关性的光伏功率预测场景; S3、基于K-means++算法对所述多个具有时序相关性的光伏功率预测场景进行削减,以得到多个光伏典型场景; S4、基于光伏典型场景的运行成本、备用成本和启停成本构建目标函数,获取预设的备用随机优化条件,以构建多光伏典型场景下的电力系统备用随机优化模型,量化光伏典型场景中光伏出力随机下系统备用从而得以优化; 所述备用随机优化条件包括电力平衡约束、电力系统潮流约束、最小启停时间约束、机组出力约束、机组爬坡约束、机组备用容量约束、储能设备约束、储能设备的备用约束和光伏出力约束; 所述电力平衡约束的表达式为 , 式中,和分别表示光伏集合和负荷集合,表示场景下常规机组在时刻的有功功率,和分别表示场景下储能设备在时刻的放电功率和充电功率,表示场景下第个光伏在时刻的实际出力,是场景下第个负荷在时刻的负荷值; 所述电力系统潮流约束的表达式为 , 式中,是节点集合;、、和分别表示节点下常规机组、储能设备、光伏和负荷的集合,表示电力系统线路集合,是线路传输功率上限,是节点对线路的转移因子; 所述最小启停时间约束的表达式包括 , , , , 式中,是电力系统中常规机组的集合,是常规机组在时刻的状态,为二进制变量,当时,表示常规机组在时刻处于开机状态,当时,表示常规机组在时刻处于停机状态,和分别表示常规机组在时刻开机状态和关机状态,且为二进制变量,两者不能同时为,当时,表示常规机组处于启动状态,当时,表示常规机组处于关闭状态,和分别表示常规机组的最小启动和停机时间; 所述机组出力约束的表达式为 , 式中,和分别表示常规机组有功出力的上限和下限; 所述机组爬坡约束的表达式包括 , , 式中,为个光伏典型场景集合,和分别表示常规机组启动和关闭爬坡速率,和分别为常规机组的上爬坡速率和下爬坡速率; 所述机组备用容量约束的表达式包括 式中,集合选取任一记为基础场景并将剩余记为,表示基础场景下常规机组在时刻的有功功率,和分别为储能设备在时刻提供的正备用容量和负备用容量,和分别为常规机组提供正备用上限和负备用上限; 所述储能设备约束的表达式包括 , , , , , , 式中,表示电力系统中储能设备的集合,和分别表示储能设备充放电功率的最小值和最大值,和分别为场景下储能设备在时刻的充放电状态,为二进制变量,两者不能同时为1,当时,表示场景下储能设备在时刻处于充电状态,当时,表示场景下储能设备在时刻处于放电状态,表示场景下储能设备在时刻的能量,和分别表示储能设备的充电和放电效率,和分别为储能设备能量的最小值和最大值; 所述储能设备的备用约束的表达式包括 , , , , 式中,和分别表示基础场景下储能设备在时刻的有功功率; 所述光伏出力约束的表达式为 , 式中,表示场景下第个光伏在时刻出力预测值。
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