(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210879513.9 (22)申请日 2022.07.25 (71)申请人 国网黑龙江省电力有限公司信息通 信公司 地址 150090 黑龙江省哈尔滨市经开区南 岗集中区汉水路76 -10号3层 申请人 黑龙江省思极科技有限公司 　 国家电网有限公司 (72)发明人 刘国辉　吴伟东　盖晶　吴迪　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市松花江专利商标事 务所 23109 专利代理师 董玉娇 (51)Int.Cl. H02J 3/00(2006.01) H02J 3/32(2006.01)H02J 3/46(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种基于模型的电网调度控制方法 (57)摘要 一种基于模 型的电网调度控制方法， 属于电 网调度控制领域， 为了解决现有的联合运行模式 下的电网调度控制系统无法保证电网机组净收 益最大以及无法解决碳排放量高的问题。 本发明 根据历史天气数据预测出次日风力出电值； 根据 历史电网负荷值预测出次日电网需求负荷值； 引 入储能电池， 对电网负荷进行平衡， 并得出储能 电池可存储或可提供的电力值； 利用次日电网需 求负荷值去掉次日风力出电值 以及储能电池可 存储或可提供的电力值， 得到次日火力出电初始 值； 利用构建的模型输出惩罚成本； 利用 构建的 净收益值函数确定出次日风力出电的计划值， 使 得净收益值最大； 根据次日火力出电计划值进行 电网调度控制。 有益效果为具有良好的环保效益 和经济效益。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 115313360 A 2022.11.08 CN 115313360 A 1.一种基于模型的电网调度控制方法， 其特 征在于， 该控制方法包括以下步骤： 步骤一、 获取电网机组运行区域的历史天气数据以及历史电网负荷值； 步骤二、 根据步骤一获取的电网机组运行区域的历史天气数据对次日的风力出电值进 行预测， 得到次日风力出电值； 步骤三、 根据步骤一获取的电网机组运行区域的历史电网负荷值对次日的负荷值进行 预测， 得到次日电网需求负荷值； 步骤四、 引入储能电池， 对电网负荷进行平衡， 并得出储能电池可存储或可提供的电力 值； 步骤五、 利用步骤三得到的次日电网需求负荷值去掉步骤二得到的次日风力出电值以 及步骤四储能电池可存 储或可提供的电力值， 得到次日火力出电初始值； 步骤六、 构建模型， 并以次日火力出电初始值作为输入， 输出惩罚成本； 步骤七、 利用步骤二中的次日风力出电值、 步骤三中的次日电网需求负荷值、 步骤四中 的储能电池存储或提供的电力值、 步骤五中的次日火力出电初始值以及步骤六中的惩罚成 本， 构建净收益 值函数； 步骤八、 基于步骤七构建的净收益值函数， 确定出次日风力出电的计划值， 使得净收益 值最大； 步骤九、 根据步骤八确定出的次日火力出电计划值进行电网调度控制。 2.根据权利要求1所述的一种基于模型的电网调度控制方法， 其特征在于， 步骤二中根 据获取的电网机组运行区域的历史天气数据对次日 的风力出电值进行预测， 得到次日风力 出电值的具体方法为： 步骤二一、 对获取电网机组运行区域的历史天气数据进行数据提取， 提取出风速数据， 并从提取的风速数据中选择符合条件的风速数据； 步骤二二、 获取目标地区的高程数据， 并基于所述高程数据建立电网机组运行区域的 几何模型； 步骤二三、 建立复杂地形风速仿真模型， 基于步骤二一中选择符合条件的风速数据和 步骤二二中建立的电网机组运行区域的几何模型构建仿 真区域， 并将该仿 真区域导入复杂 地形风速 仿真模型， 设置边界条件， 计算得到电网机组运行区域的风速 仿真结果； 步骤二四、 采用时间序列分析方法对步骤二三中得到的风速仿真结果与步骤二一中的 历史气象数据进行时间序列分析， 预测得到次日的气象数据预测值； 步骤二五、 根据步骤二四中预测得到的气象数据进行计算， 得到次日风力出电值。 3.根据权利要求1所述的一种基于模型的电网调度控制方法， 其特征在于， 步骤三中根 据获取的电网机组运行区域的历史电网负荷值对次日的负荷值进 行预测， 得到次日电网需 求负荷值的具体方法为： 步骤三一、 将获取的电网机组运行区域的历史电网负荷值转换至高维空间中， 获取高 维数电网负荷数据； 步骤三二、 根据步骤三 一获取的高维数电网负荷数据构建滑动窗口矩阵； 步骤三三、 对步骤三二中构建的每个滑动窗口矩阵利用奇异值分解和动态模式分解进 行分解， 构建电网负荷线性模型； 步骤三四、 根据步骤三 三构建的电网负荷线性模型， 得到次日电网需求负荷值。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115313360 A 24.根据权利要求1所述的一种基于模型的电网调度控制方法， 其特征在于， 步骤六中构 建模型的具体方法为： 步骤六一、 根据输入的次日出火力出电初始值， 得 出二氧化 碳排放量； 步骤六二、 判断二氧化碳排放量是否超出碳排放额度； 若二氧化碳排放量未超出碳排 放额度， 则执 行步骤六三； 若氧化 碳排放量超出碳 排放额度， 则执 行步骤六四； 步骤六三、 利用碳排放额度减去二氧化碳排放量， 得到未超额部分， 并将未超额部分出 让； 此时， 惩罚成本用公式(1)进行表示； CT＝‑KET·(FT‑FM)                   (1) 其中， CT为惩罚成本； KET为碳排放权交易价格； FT为碳排放额度值； FM为二氧化碳排放 量； 步骤六四、 利用二氧化碳排放量减去碳排放额度， 得到超额部分； 对于超额部分以购买 碳排放权的形式排 放或者直接排放后缴纳罚金； 其中， 购买碳排放权的形式排放得到的惩罚成本用公式(2)进行表示； 直接排放后缴纳 罚金的惩罚成本用公式(3)进行表示； CT＝KET·(FM‑FT)                (2) CT＝KF·(FM‑FT)                (3) 其中， KF为超排D后的罚金价格。 5.根据权利要求1所述的一种基于模型的电网调度控制方法， 其特征在于， 步骤七中净 收益值函数的具体形式为： Cjing＝Czong‑Cfeng‑Chuo‑CH‑CT     (4) 其中， Cjing为净收益值； Czong为电网总收入值； Cfeng为风力发电机组的运行成本； Chuo为 火力发电机组的运行成本； CH为储能电池平衡成本； CT为惩罚成本； 所述电网总收入值用公式(5)进行表示； Czong＝Wzong·KD                  (5) 其中， Wzong为预计的次日电网需求负荷值； KD为电量价格； 所述风力发电机组的运行成本用公式(6)进行表示； Cfeng＝gfeng·Wfeng                (6) 其中， gfeng为风力发电机组运行成本系数； Wfeng为预计的风力发电机组的次日风力出电 值； 所述火力发电机组的运行成本用公式(7)进行表示； Chuo＝ghuo·Whuo                (7) 其中， ghuo为火力发电机组运行成本系数； Whuo为火力发电机组的次日火力出电值； 所述储能电池平衡成本用公式(8)进行表示； CH＝gH·WH               (8) 其中， gH为储能电池存储或提供电力的运行系数； WH为储能电池可存储或可提供的电力 值。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115313360 A 3