本发明涉及一种电力日前优化调度方法及系统，尤其是一种多能互补的电力日前优化调度方法及系统。
背景技术：
1、随着新型电力系统建设的不断推进，新能源占比逐步提高，其随机性、波动性给电力系统的运行带来了很大的挑战，电网保供应与促消纳的压力增加。与此同时，电网中存在水、火、储等灵活性电源，与风光新能源存在不同时间尺度的互补性。调节式水电站可以用水库调节径流，根据用电要求利用水库进行蓄水或发电，可分为日调节、月调节、季调节；储能也可通过短期的能量转移特征，将低谷时段存储的电量释放，从而满足高峰时段用电需求。借助水、火、储等灵活性电源的调节特性，充分发挥不同资源之间的协同互补潜力，可以缓解高比例新能源出力的波动性给系统平衡带来的压力，提高电网的新能源消纳水平与整体调节能力。
2、当前关于多能互补主要以单日作为决策周期的日前优化调度，难以充分应对新能源的日间波动进行调节，电网平衡及新能源消纳压力剧增；同时，未考虑水电在月度、周度等中长期时间尺度的调节潜力，资源优化配置的范围受限。
技术实现思路
1、发明目的：本发明的目的是提供一种多能互补的电力日前优化调度方法及系统，兼顾中长期电量平衡和短时电力平衡，实现不同时间尺度下的风光水火储多能互补，有助于提高电网平衡能力和多资源优化配置能力。
2、技术方案：本发明所述的多能互补的电力日前优化调度方法，包括如下步骤：
3、构建月度电力优化调度模型，求解得到月度优化调度结果，包括各时段的水电机组功率计划和火电机组功率计划；
4、根据月度优化调度结果，计算水电每日总发电量和火电每日总发电量；
5、构建日前电力优化调度模型，将所述水电每日总发电量和火电每日总发电量作为边界条件，求解得到日前优化调度结果，包括水电机组的发电计划、火电机组的发电计划以及储能的充放电计划。
6、进一步地，在构建月度电力优化调度模型前，还包括每日计算时段归并；
7、相邻时段t和t+1的净负荷变化率为：
8、δlt＝|lt-lt+1|/lt；
9、计算每日的全部时段的净负荷变化率，找到最小变化率minδlt所对应的时段t，将时段t和t+1归并为一个新的时段；
10、重复计算净负荷变化率，直至最小变化率大于阈值，或者归并后的时段数目达到预设数目，得到归并后的时段。
11、进一步地，所述月度电力优化调度模型的目标函数为：
12、
13、其中，f为月度电力优化调度目标，ntm为时段归并后月度优化调度所含时段数，ni为火电机组总数目，ci为火电机组i的发电成本，pm,i,t为火电机组i在时段t的月度有功出力，nw为包括风电、光伏的新能源机组总数目，cw为新能源机组w的弃电成本，pm,w,t为新能源机组w在时段t的月度弃电功率；
14、所述月度电力优化调度模型的约束条件包括系统功率平衡约束、系统备用约束、火电机组运行约束、水电机组约束、新能源机组运行约束、输电断面潮流约束、火电机组电煤库存约束、水电机组水库水量约束。
15、进一步地，所述月度电力优化调度模型的约束条件包括：
16、
17、
18、pi,min≤pm,i,t≤pi,max；
19、0≤pm,w,t≤pm0,w,t；
20、pg,min≤pm,g,t≤pg,max；
21、
22、
23、
24、
25、
26、em,g,t＝eg*pm,g,t；
27、
28、其中，ng为水电机组总数目，pm,g,t为水电机组g在时段t的月度有功出力，pm0,w,t为新能源机组w在时段t的月度预测功率，lm,t为系统在时段t的月度负荷需求，rm,t为系统在时段t的月度备用需求，pi,max和pi,min分别为火电机组i输出功率的上、下限，pg,max和pg,min分别为水电机组g输出功率的上、下限，um,i,t为火电机组i在时段t的月度启停状态，ym,i,τ为火电机组i在月度时段τ是否由停机到开机状态变化的标志，zm,i,τ为火电机组i在月度时段τ是否由开机到停机状态变化的标志，uti和dti分别为火电机组i的最小开机时间和最小停机时间，pl、分别为第l个输电断面的潮流下限和上限，n为电网计算节点集合，pm,n,t为时段t时电网计算节点n的月度发电功率，lm,n,t为时段t时电网计算节点n的月度负荷功率，sn,l,t为时段t时电网计算节点n的注入功率对第l个输电断面的灵敏度；em,i,t为火电机组i在月度时段t的电煤耗量，ai、bi、ci为火电机组i的电煤能耗系数，ei,max和ei,min分别为火电机组i月度电煤库存总量的上限和下限，hm,t为月度时段t所包含的小时总数，em,g,t为水电机组g在月度时段t的耗水量，eg为水电机组g的耗水系数，eg,max和eg,min分别为水电机组g月度水库水量的上限和下限。
29、进一步地，水电每日总发电量和火电每日总发电量计算公式为：
30、
31、
32、其中，dt为日期d所包含的月度优化调度时段集合，ed,g为水电机组g在日期d的总发电量，ed,i为火电机组i在日期d的总发电量，pm,g,t为水电机组g在时段t的月度有功出力，pm,w,t为新能源机组w在时段t的月度弃电功率，hm,t为月度时段t所包含的小时总数。
33、进一步地，所述日前电力优化调度模型的目标函数为：
34、
35、其中，fd为日前优化调度目标，ntd为日前优化调度所含时段数，ni为火电机组总数目，ci为火电机组i的发电成本，pd,i,t为火电机组i在时段t的日前有功出力，ns为储能机组总数目，cs为储能机组s的调度成本，pd,s,t为储能机组s在时段t的日前有功功率nw为包括风电、光伏的新能源机组总数目，cw为新能源机组w的弃电成本，pd,w,t为新能源机组w在时段t的日前弃电功率；
36、所述日前优化调度模型的约束条件包括：系统功率平衡约束、系统备用约束、火电机组运行约束、水电机组约束、新能源机组运行约束、储能机组运行约束、输电断面潮流约束、火电机组日发电量约束、水电机组日发电量约束。
37、进一步地，所述日前优化调度模型的约束条件包括：
38、
39、
40、pi,min≤pd,i,t≤pi,max
41、0≤pd,w,t≤pd0,w,t；
42、pg,min≤pd,g,t≤pg,max；
43、0≤pd,s,t≤ps,up；
44、ps,down≤pd,s,t≤0；
45、
46、
47、
48、其中，pd,g,t为水电机组g在时段t的日前有功出力，pd0,w,t为新能源机组w在时段t的日前预测功率，ld,t为系统在时段t的日前负荷需求，rd,t为系统在时段t的日前备用需求，ps,up和ps,down分别为储能机组s放电功率、充电功率的上限，pd,n,t为时段t时电网计算节点n的日前发电功率，ld,n,t为时段t时电网计算节点n的日前负荷功率，hd,t为日前时段t所包含的小时数。
49、本发明所述的多能互补的电力日前优化调度系统，包括：
50、月度优化调度模块，用于构建月度电力优化调度模型，求解得到月度优化调度结果，包括各时段的水电机组功率计划和火电机组功率计划；
51、月度与日前衔接模块，用于根据月度优化调度结果，计算水电每日总发电量和火电每日总发电量；
52、日前优化调度模块，用于构建日前电力优化调度模型，将所述水电每日总发电量和火电每日总发电量作为边界条件，求解得到日前优化调度结果，包括水电机组的发电计划、火电机组的发电计划以及储能的充放电计划。
53、本发明所述的电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被加载至处理器时实现所述的多能互补的电力日前优化调度方法。
54、本发明所述的计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的多能互补的电力日前优化调度方法。
55、有益效果：与现有技术相比，本发明有助于充分利用多种资源的调节特性，实现不同时间尺度下的多能互补，可以缓解高比例新能源出力的波动性给系统平衡带来的压力，提高电网的新能源消纳水平与整体调节能力，具体包括以下优点：
56、1)同时考虑中长期电量平衡和短时电力平衡，建立月度-日前的多时间尺度优化调度模型，分析未来电网平衡态势以提升预见性。
57、2)根据各类资源的时序响应特性，考虑水库水量、电煤库存等资源要求，充分利用资源跨日调节能力，提升调度应对新能源跨日波动的能力。
58、3)利用储能的能量转移与快速调节特性，提升应对可再生能源出力的随机性与波动性的能力。
1.一种多能互补的电力日前优化调度方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的多能互补的电力日前优化调度方法，其特征在于，在构建月度电力优化调度模型前，还包括每日计算时段归并；
3.根据权利要求1所述的多能互补的电力日前优化调度方法，其特征在于，所述月度电力优化调度模型的目标函数为：
4.根据权利要求3所述的多能互补的电力日前优化调度方法，其特征在于，所述月度电力优化调度模型的约束条件包括：
5.根据权利要求1所述的多能互补的电力日前优化调度方法，其特征在于，水电每日总发电量和火电每日总发电量计算公式为：
6.根据权利要求1所述的多能互补的电力日前优化调度方法，其特征在于，所述日前电力优化调度模型的目标函数为：
7.根据权利要求6所述的多能互补的电力日前优化调度方法，其特征在于，所述日前优化调度模型的约束条件包括：
8.一种多能互补的电力日前优化调度系统，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被加载至处理器时实现根据权利要求1-7任一项所述的多能互补的电力日前优化调度方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1-7任一项所述的多能互补的电力日前优化调度方法。
