CN105281374A - 一种提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，针对间歇式发电的随机出力对系统调峰平衡的影响，建立备用组合经济调度模型，指导系统充分接纳间歇式能源发电电量。首先在初始系统的调峰模式下建立消纳需求时段判据，将能量备用按规划与运行角度进行划分，在目标时段内定义了时段备用（TPR）与实时备用（RTR），并相继提出对应的经济调度模型与求解方法。在此基础上，定义两类备用的组合调度比，构建组合经济调度模型及其求解方法，得出经济消纳间歇式发电所需调度的能量备用配置解集，实现含间歇式能源发电的系统调峰平衡。通过本发明的实施，不仅能够满足了间歇式能源发电并网运行的充裕性，同时能够实现经济调度。

Description

一种提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法

技术领域

本发明属于电力系统调度规划与运行领域，特别涉及一种提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法。

背景技术

随着电力系统负荷日益增长，环境问题的不断突出，世界绿色能源开发利用已形成强烈需求局面，进而，新能源发电并网趋势已然成为今后电力系统一次能源利用的主要特征。在新能源并网发电中，风力发电、光伏发电等电源具备可持续性优势。然而，间歇式电源出力的不确定性却成为系统安全稳定运行的严重隐患，如何以系统运行安全性、经济性为目标，采用科学合理的系统充裕量调度方法成为备受关注的核心问题。目前系统充裕量的调控中，备用量通常采用常规发电备用，然而，随着电源类型的多元性，传统备用的分类已不再适应当前电力调控的现状。需针对备用的选择与分类进行从新定义，相继开展所对应的调控方法研究。

发明内容

发明目的：

间歇式发电的消纳与系统备用调控是一对经济性对偶矛盾，为了解决该矛盾，以最优经济性为目标实现备用的优化组合与调度，本发明提出了一种提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法。

技术方案：

本发明是通过以下技术方案来实现的：

此处等权利要求确定后，我来添加。

优点和效果：

本发明以经济消纳间歇式能源发电为目标，为电网充裕可靠性决策提供了科学的理论分析依据，所提出的时段备用(TPR)与实时备用(RTR)组合的经济优化调度模型，为电网新能源消纳以及系统调峰决策提出了新的分析角度，同时在有效消纳间歇式能源的基础上兼顾了调控措施的经济性。本发明为未来间歇式能源大规模并网运行提供了科学的理论支撑，以最低经济代价为备用决策目标，大大降低了备用配置过程中的经济成本，从而产生了巨大的绿色能源发展效益与经济效益。

附图说明

图1是本发明中这种提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法的模型构建原理图。

图2是本发明中实时备用(RTR)经济调度模型的求解示意图。

图3是本发明中时段备用(TPR)与实时备用(RTR)组合经济调度模型的求解示意图。

图4是本发明实施例中间歇式风电的月典型日出力曲线图。

具体实施方式

间歇式发电的消纳与系统备用调控是一对经济性对偶矛盾，即消纳量较低时系统备用的调控成本较高，当调控成本较低时消纳量却明显增加。如何解决该矛盾，以最优经济性为目标实现备用的优化组合与调度成为本发明的主要目标。本发明提出了一种提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，针对多元电源备用进行重新划分定义，定义为时段备用(TPR)与实时备用(RTR)。并建立时段备用与实时备用的计算模型，面向新定义的两类备用进行组合优化与联合经济调度模型的创建。通过本发明的实施，能够实现在间歇式发电有效消纳前提下新定义备用组合的最优经济调度。

所述提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，针对间歇式发电的随机出力对系统调峰平衡的影响，建立备用组合经济调度模型如图1所示，指导系统充分接纳间歇式能源发电电量。首先在初始系统的调峰模式下建立消纳需求时段判据，将能量备用按规划与运行角度进行划分，在目标时段内定义了时段备用(TPR)与实时备用(RTR)，并相继提出对应的经济调度模型与求解方法。在此基础上，定义两类备用的组合调度比，构建组合经济调度模型及其求解方法，得出经济消纳间歇式发电所需调度的能量备用配置解集，实现含间歇式能源发电的系统调峰平衡。

该方法步骤如下：

步骤1：基础数据收集、预测与整理。其中包括：日负荷预测曲线、间歇式风出力预测曲线、区域电源的装机容量、区域电源技术最小出力统计。

步骤2：针对间歇式能源消纳需求的时间区间，定义消纳需求时段判据并建立该判据的求解模型，表示如下：

消纳需求时段判据：当L′(t_x)＝0时，时段判据解为T_n＝[t₁,t₂,…,t_n+1]。

其中：P_L(t)为负荷曲线值、P⁰ _Gmin(t)为优化前电源最低极限出力曲线值、P⁰ _Gmin(t)+P_w(t)为含间歇式风电电源的系统电源最低极限出力曲线值、L(t_x)为曲线P_L(t)与曲线P⁰ _Gmin(t)+P_w(t)相交的面积函数，通过其导数值变化来判断消纳需求时段，T_n为消纳需求时段的解集。

步骤3：定义新的系统备用分类，按规划尺度与运行尺度将系统备用定义为时段备用(TPR)与实时备用(RTR)。

步骤4：建立时段备用(TPR)的经济调度模型，表示如下：

${\mathrm{minC}}_{D_n}({\mathrm{\λ}}_v,p_v)=\underset{v}{\overset{V}{\Σ}}\underset{t_n}{\overset{t_{n+1}}{\Σ}}{\mathrm{\λ}}_v\mathrm{\ρ}\left({\underset{\‾}{R}}_v\right)+\mathrm{\ρ}\left(p_v\right(t\left)\right)$

$s.t.\left\{\begin{array}{c}{D}_n=\frac{1}{T}\underset{t_n}{\overset{t_{n+1}}{\Σ}}(\frac{P_w\left(t\right)-D_{n0}}{1+k}+D_{n0}),\∀k\∈R\\ D_{n0}=\min \left(P_L\right(t)-P_{G\min }^0(t\left)\right),\∀t\∈T\\ L_{G\min }\left(t\right)=P_{G\min }^0\left(t\right)-\underset{\‾}{r}\left(T\right)\\ P_L\left(t\right)\≥P_{G\min }\left(t\right)\\ \underset{\‾}{r}\left(T\right)={\mathrm{\λ}}^T{\underset{\‾}{R}}_v\\ \underset{\‾}{r}\left(T\right)\≤\underset{v}{\overset{V}{\Σ}}{\underset{\‾}{R}}_v\end{array}\right.$

其中：D_n为第n时段的消纳裕度，D_n0为优化前第n时段的消纳裕度，T为消纳需求时段，k为新定义备用间的组合调度比，P_Gmin(t)为时段备用作用后系统电源最低极限出力，为待求的时段备用量值，V代表提供备用的多元电源种类，λ^T＝[λ₁,λ₂,…,λ_v]为v种时段备用所对应的决策向量，为时段备用的极限值向量，为系统由时段备用调节后经济成本目标函数，ρ(p_v(t))代表第v类电源的发电成本函数，代表第v类电源备用极限的配置成本。

所述时段备用(TPR)经济调度模型的求解步骤如下：

步骤4.1：求取优化前电源最低极限出力P⁰ _Gmin(t)，求取公式如下：

$\left[\begin{array}{c}{P}_{G\max }^0\left(t\right)\\ P_{G\min }^0\left(t\right)\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cccc}{P}_{f\max }\left(t\right)& P_{h\max }\left(t\right)& P_{n\max }\left(t\right)& P_{c\max }\left(t\right)\\ P_{f\min }\left(t\right)& P_{h\min }\left(t\right)& P_{n\min }\left(t\right)& P_{c\min }\left(t\right)\end{array}\right]{\left[\begin{array}{cccc}{\mathrm{\β}}_f& {\mathrm{\β}}_h& {\mathrm{\β}}_n& (1-a)\end{array}\right]}^T$

其中：P_fmax(t)/P_fmin(t)为燃煤电源最高/最低极限出力，P_hmax(t)/P_hmax(t)分别为水力电源最高/最低极限出力，P_nmax(t)/P_nmin(t)为核电源最高/最低极限出力，P_cmax(t)/P_cmin(t)为区域互联输电的最高/最低极限潮流，β为多元电源的厂用电率，a为系统运行的网损率。

步骤4.2：将步骤4.1所求取的P⁰ _Gmin(t)带入时段备用(TPR)的经济调度模型中的D_n0约束等式，可求接出D_n0。

步骤4.3：依据步骤4.2所求解的D_n0，结合新定义备用间的组合调度比k与间歇式风电出力预测出力P_w(t)，带入时段备用(TPR)的经济调度模型中的D_n约束等式，可求解出D_n。

步骤4.4：定价各调用电源的发电成本ρ(p_v(t))与备用配置成本将决策向量λ^T＝[λ₁,λ₂,…,λ_v]在时段备用(TPR)的经济调度模型中寻优迭代，得出满足经济成本目标函数的调度决策向量λ^T。

步骤5：建立实时备用(RTR)的经济调度模型，表示如下：

$\left\{\begin{array}{c}A={\∫}_{t_n}^{t_{n+1}}\widehat{\underset{\‾}{r}}\left(t\right)dt,t\∈T\\ \widehat{\underset{\‾}{r}}\left(t\right)=P_w\left(t\right)-D_n,if{P}_w\left(t\right)\≥D_n\end{array}\right.$

其中，为间歇式风电电源的实时自备用量、A为消纳需求时段T＝[t_n,t_n+1]内实时自备用的累积量。

所述实时备用(RTR)经济调度模型的求解如图2所示，步骤如下：

步骤5.1：以步骤4.3中所计算得出的D_n为实时备用的参照基准，已知P_w(t_i)，当P_w(t_i)≥D_n时，求解出实时备用量进而求解出 $A={{\∫}_a}^b\widehat{\underset{\‾}{r}}\left(t\right)dt=\widehat{\underset{\‾}{r}}\left(t_1\right){\mathrm{\Δt}}_1+\widehat{\underset{\‾}{r}}\left(t_2\right){\mathrm{\Δt}}_2+\mathrm{...}+\widehat{\underset{\‾}{r}}\left(t_n\right){\mathrm{\Δt}}_n,$ Δt为采样点间隔。P_w(t_i)表示t取t_i时刻的间歇式风电出力预测出力值，i代表时刻标度。

步骤6：联合步骤4与步骤5中的新定义备用模型，建立时段备用(TPR)与实时备用(RTR)间的组合经济调度模型如图3所示，模型表达式如下：

${\mathrm{minC}}_n\left(\hat{r}\right(t),\underset{\‾}{r}(t\left)\right)={\mathrm{\ρ}}_1\left(k\right)\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\hat{r}\left(t\right)+{\mathrm{\ρ}}_2\left(k\right)\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\underset{\‾}{r}\left(T\right)$

$s.t.\left\{\begin{array}{c}\max \left({\mathrm{\ρ}}_1\right(k\left)\right)=\min \left({\mathrm{\ρ}}_2\right(k\left)\right),\min \left({\mathrm{\ρ}}_1\right(k\left)\right)=\max \left({\mathrm{\ρ}}_2\right(k\left)\right)\\ k=\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\hat{r}\left(t\right)/\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\underset{\‾}{r}\left(T\right)\\ TRPModel\\ RTRModel\\ 0\≤{\mathrm{\ρ}}_1\left(k\right)\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\hat{r}\left(t\right)\≤M_1,0\≤{\mathrm{\ρ}}_2\left(k\right)\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\underset{\‾}{r}\left(T\right)\≤M_2\\ C_n\left(\hat{r}\right(t),\underset{\‾}{r}(t\left)\right)\≤{\mathrm{\ρ}}_1\left(k\right)\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\left(P_w\right(t)-D_{n0})\end{array}\right.$

其中：k为时段备用(TPR)与实时备用(RTR)间的组合调度比，为消纳需求时段的备用组合调度成本、ρ₁(k)代表实时备用(RTR)的调度成本、ρ₂(k)为时段备用(TPR)的调度成本。

所述组合经济调度模型的求解步骤如下：

步骤6.1：时段备用(TPR)调度成本ρ₂(k)与实时备用(RTR)调度成本ρ₁(k)满足零和对偶特性，设定其对偶函数。

步骤6.2：对步骤6中组合经济调度模型的目标函数展开求导运算，达到极限值时其导数值为0。得： $\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\hat{r}\left(t\right)/\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\underset{\‾}{r}\left(T\right)=-{{\mathrm{\ρ}}_2}^{\′}\left(k\right)/{{\mathrm{\ρ}}_1}^{\′}\left(k\right).$

步骤6.3：依据组合调度比定义：得出最优组合调度比k*的求解方程k^*ρ₁′(k^*)+ρ₂′(k^*)＝0。

步骤6.4：将步骤6.3所得出的最优组合调度比k^*带入步骤4与步骤5，相继求解出时段备用实时备用最终得出组合调度模型的最优解集 $R=\[\underset{\‾}{r}\left(T^{\′}\right),\widehat{\underset{\‾}{r}}\left(t\right)\],t\∈\[t_n,t_{n+1}\].$

步骤7：依据步骤6.4所求出的组合调度最优解集R，安排时段备用(TPR)与实时备用(RTR)的优化配置，实现电网已最经济的运行方式消纳间歇式电源出力。

实施例：

本发明所述的提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，步骤如下：

步骤1：基础数据收集、预测与整理。具体实施中选取某区域电网2月份典型日的风电出力如图4，以及全网运行参数如表1为实例数据。

表1全网运行参数表(单位：万千瓦)

步骤2：针对间歇式能源消纳需求时间区间，定义消纳需求时段判据并建立该判据的求解模型，表示如下：

消纳需求时段判据：当L′(t_x)＝0时，时段判据解为T_n＝[t₁,t₂,…,t_n+1]。依据基础数据得出时段判据解集为T＝[0,22]，即T＝[0:00,5:30]。

步骤3：定义新的系统备用分类，按规划尺度与运行尺度将系统备用定义为时段备用(TPR)与实时备用(RTR)；

步骤4：建立时段备用(TPR)的经济调度模型，表示如下：

${\mathrm{minC}}_{D_n}({\mathrm{\λ}}_v,p_v)=\underset{v}{\overset{V}{\Σ}}\underset{t_n}{\overset{t}{\Σ}}{\mathrm{\λ}}_v\mathrm{\ρ}\left({\underset{\‾}{R}}_v\right)+\mathrm{\ρ}\left(p_v\right(t\left)\right)$

$s.t.\left\{\begin{array}{c}{D}_n=\frac{1}{T}\underset{t_n}{\overset{t_{n+1}}{\Σ}}(\frac{P_w\left(t\right)-D_{n0}}{1+k}+D_{n0}),\∀k\∈R\\ D_{n0}=\min \left(P_L\right(t)-P_{G\min }^0(t\left)\right),\∀t\∈T\\ L_{G\min }\left(t\right)=P_{G\min }^0\left(t\right)-\underset{\‾}{r}\left(T\right)\\ P_L\left(t\right)\≥P_{G\min }\left(t\right)\\ \underset{\‾}{r}\left(T\right)={\mathrm{\λ}}^T{\underset{\‾}{R}}_v\\ \underset{\‾}{r}\left(T\right)\≤\underset{v}{\overset{V}{\Σ}}{\underset{\‾}{R}}_v\end{array}\right.$

本发明中时段备用(TPR)经济调度模型的求解步骤如下：

步骤4.1：求取优化前2月份区域电源最低极限出力P⁰ _Gmin(t)＝2000万千瓦。

步骤4.2：将步骤4.1所求取的P⁰ _Gmin(t)带入时段备用(TPR)的经济调度模型中的D_n0约束等式，可求接出D_n0＝-100MW。

步骤4.3：依据步骤4.2所求解的D_n0，结合新定义备用间的组合调度比k与间歇式风电出力预测出力P_w(t)，带入时段备用(TPR)的经济调度模型中的D_n约束等式，求出D_n＝297MW。

步骤4.4：定价各调用电源的发电成本ρ(p_v(t))与备用配置成本设定火电、核电、水电调峰备用成本比为2:1:∞，发电成本比为3:2:1。将决策向量λ^T＝[λ₁,λ₂,…,λ_v]在时段备用(TPR)的经济调度模型中寻优迭代，得出满足经济成本目标函数的调度决策向量λ^T＝[0,0.794,0]。

步骤5：建立实时备用(RTR)的经济调度模型，表示如下：

$\left\{\begin{array}{c}A={\∫}_{t_n}^{t_{n+1}}\widehat{\underset{\‾}{r}}\left(t\right)dt,t\∈T\\ \widehat{\underset{\‾}{r}}\left(t\right)=P_w\left(t\right)-D_n,if{P}_w\left(t\right)\≥D_n\end{array}\right.$

其中，为间歇式风电电源的实时自备用量、A为消纳需求时段T＝[t_n,t_n+1]内实时自备用的累积量。

本发明中实时备用(RTR)经济调度模型的求解步骤如下：

步骤5.1：以步骤4.3中所计算得出的D_n为实时备用的参照基准，已知P_w(t_i)，当P_w(t_i)≥D_n时，求解出实时备用量进而求解出A＝1733.15MWh。

步骤6：联合步骤4与步骤5中的新定义备用模型，建立时段备用(TPR)与实时备用(RTR)间的组合经济调度模型，表示如下：

${\mathrm{minC}}_n\left(\hat{r}\right(t),\underset{\‾}{r}(t\left)\right)={\mathrm{\ρ}}_1\left(k\right)\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\hat{r}\left(t\right)+{\mathrm{\ρ}}_2\left(k\right)\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\underset{\‾}{r}\left(T\right)$

$s.t.\left\{\begin{array}{c}\max \left({\mathrm{\ρ}}_1\right(k\left)\right)=\min \left({\mathrm{\ρ}}_2\right(k\left)\right),\min \left({\mathrm{\ρ}}_1\right(k\left)\right)=\max \left({\mathrm{\ρ}}_2\right(k\left)\right)\\ k=\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\hat{r}\left(t\right)/\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\underset{\‾}{r}\left(T\right)\\ TRPModel\\ RTRModel\\ 0\≤{\mathrm{\ρ}}_1\left(k\right)\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\hat{r}\left(t\right)\≤M_1,0\≤{\mathrm{\ρ}}_2\left(k\right)\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\underset{\‾}{r}\left(T\right)\≤M_2\\ C_n\left(\hat{r}\right(t),\underset{\‾}{r}(t\left)\right)\≤{\mathrm{\ρ}}_1\left(k\right)\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\left(P_w\right(t)-D_{n0})\end{array}\right.$

本发明中组合经济调度模型的求解步骤如下：

步骤6.1：时段备用(TPR)调度成本ρ₂(k)与实时备用(RTR)调度成本ρ₁(k)满足零和对偶特性，设定其对偶函数为：时段备用(TPR)调度成本ρ₂(k)＝bk^-c，时备用(RTR)调度成本ρ₁(k)＝ak^c。

步骤6.2：对步骤6中组合经济调度模型的目标函数展开求导运算，达到极限值时其导数值为0。得： $\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\hat{r}\left(t\right)/\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\underset{\‾}{r}\left(T\right)={(bc/a)}^{1/(2c+1)}.$

步骤6.3：依据组合调度比定义：当c＝1时，得出最优组合调度比k*＝0.7937。

步骤6.4：将步骤6.3所得出的最优组合调度比k^*带入步骤4与步骤5，相继求解出时段备用实时备用最终得出组合调度模型的最优解集R＝[397MW,P_w(t)-297(MW)]，t∈T＝[0,22]。

步骤7：依据步骤6.4所求出的组合调度最优解集R，安排时段备用(TPR)与实时备用(RTR)的优化配置，电网备用总调度成本为550万元，相比未采用本发明时的调度成本4130万元，实现电网满足消纳间歇式电源出力的同时经济成本节约3580万。

结论：

本发明所述的提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，面向间歇能源的出力不确定性，为满足电力系统能量实时平衡的自然约束，调度方法的合理性直接决定间歇式电源的消纳性，采用具有创新思路的系统充裕备用量的调度方法能够有效提升系统运行的经济性、安全性、稳定性。

Claims (6)

1.一种提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，其特征在于：该方法步骤如下：

步骤1：基础数据收集、预测与整理；包括：日负荷预测曲线、间歇式风出力预测曲线、区域电源的装机容量、区域电源技术最小出力统计；

步骤2：针对间歇式能源消纳需求的时间区间，定义消纳需求时段判据并建立该判据的求解模型；

步骤3：定义新的系统备用分类，按规划尺度与运行尺度将系统备用定义为时段备用(TPR)与实时备用(RTR)；

步骤4：建立时段备用(TPR)的经济调度模型；

所述时段备用(TPR)经济调度模型的求解步骤如下：

步骤4.1：求取优化前电源最低极限出力P⁰ _Gmin(t)；

步骤4.2：将步骤4.1所求取的P⁰ _Gmin(t)带入时段备用(TPR)的经济调度模型中的D_n0约束等式，求解出D_n0；

步骤4.3：依据步骤4.2所求解的D_n0，结合新定义备用间的组合调度比k与间歇式风电出力预测出力P_w(t)，带入时段备用(TPR)的经济调度模型中的D_n约束等式，求解出D_n；

步骤4.4：定价各调用电源的发电成本ρ(p_v(t))与备用配置成本ρ(R _v)，将决策向量λ^T＝[λ₁,λ₂,…,λ_v]在时段备用(TPR)的经济调度模型中寻优迭代，得出满足经济成本目标函数的调度决策向量λ^T；

步骤5：建立实时备用(RTR)的经济调度模型；

所述实时备用(RTR)经济调度模型的求解步骤如下：

步骤5.1：以步骤4.3中所计算得出的D_n为实时备用的参照基准，已知P_w(t_i)，当P_w(t_i)≥D_n时，求解出实时备用量进而求解出 $A={{\∫}_a}^b\underset{\‾}{\hat{r}}\left(t\right)dt=\underset{\‾}{\hat{r}}\left(t_1\right){\mathrm{\Δt}}_1+\underset{\‾}{\hat{r}}\left(t_2\right){\mathrm{\Δt}}_2+...+\underset{\‾}{\hat{r}}\left(t_n\right){\mathrm{\Δt}}_n,$ Δt为采样点间隔；

步骤6：联合步骤4与步骤5中的新定义备用模型，建立时段备用(TPR)与实时备用(RTR)间的组合经济调度模型；

所述组合经济调度模型的求解步骤如下：

步骤6.1：时段备用(TPR)调度成本ρ₂(k)与实时备用(RTR)调度成本ρ₁(k)满足零和对偶特性，设定其对偶函数；

步骤6.2：对步骤6中组合经济调度模型的目标函数展开求导运算，达到极限值时其导数值为0，得： $\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\hat{r}\left(t\right)/\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\underset{\‾}{r}\left(T\right)=-{{\mathrm{\ρ}}_2}^{\′}\left(k\right)/{{\mathrm{\ρ}}_1}^{\′}\left(k\right);$

步骤6.3：依据组合调度比定义，得出最优组合调度比k*及其求解方程；

步骤6.4：将步骤6.3所得出的最优组合调度比k^*带入步骤4与步骤5，相继求解出时段备用r(T)、实时备用最终得出组合调度模型的最优解集 $R=\[\underset{\‾}{r}\left(T\right),\underset{\‾}{\hat{r}}\left(t\right)\],t\∈\[t_n,t_{n+1}\];$

步骤7：依据步骤6.4所求出的组合调度最优解集R，安排时段备用(TPR)与实时备用(RTR)的优化配置，实现电网已最经济的运行方式消纳间歇式电源出力。

2.根据权利要求1所述的提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，其特征在于：步骤2所述的消纳需求时段判据与求解模型，表示如下：

消纳需求时段判据：当L′(t_x)＝0时，时段判据解为T_n＝[t₁,t₂,…,t_n+1]；

其中：P_L(t)为负荷曲线值、P⁰ _Gmin(t)为优化前电源最低极限出力曲线值、P⁰ _Gmin(t)+P_w(t)为含间歇式风电电源的系统电源最低极限出力曲线值、L(t_x)为曲线P_L(t)与曲线P⁰ _Gmin(t)+P_w(t)相交的面积函数，通过其导数值变化来判断消纳需求时段，T_n为消纳需求时段的解集。

3.根据权利要求1所述的提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，其特征在于：步骤4所述的时段备用(TPR)的经济调度模型，表示如下：

$\min C_{D_n}({\mathrm{\λ}}_v,p_v)=\underset{v}{\overset{V}{\Σ}}\underset{t_n}{\overset{t_{n+1}}{\Σ}}{\mathrm{\λ}}_v\mathrm{\ρ}\left({\underset{\‾}{R}}_v\right)+\mathrm{\ρ}\left(p_v\right(t\left)\right)$

$s.t.\left\{\begin{array}{c}{D}_n=\frac{1}{T}\underset{t_n}{\overset{t_{n+1}}{\Σ}}\left(\frac{P_w\left(t\right)-D_{n0}}{1+k}+D_{n0}\right),\∀k\∈R\\ D_{n0}=\min \left(P_L\left(t\right)-P_{G\min }^0\left(t\right)\right),\∀t\∈T\\ P_{G\min }\left(t\right)=P_{G\min }^0\left(t\right)-\underset{\‾}{r}\left(T\right)\\ P_L\left(t\right)\≥P_{G\min }\left(t\right)\\ \underset{\‾}{r}\left(T\right)={\mathrm{\λ}}^T{\underset{\‾}{R}}_v\\ \underset{\‾}{r}\left(T\right)\≤\underset{v}{\overset{V}{\Σ}}{\underset{\‾}{R}}_v\end{array}\right.$

其中：D_n为第n时段的消纳裕度，D_n0为优化前第n时段的消纳裕度，T为消纳需求时段，k为新定义备用间的组合调度比，P_Gmin(t)为时段备用作用后系统电源最低极限出力，r(T)为待求的时段备用量值，V代表提供备用的多元电源种类，λ^T＝[λ₁,λ₂,…,λ_v]为v种时段备用所对应的决策向量，R _v＝[R ₁,R ₂,…,R _v]^T为时段备用的极限值向量，为系统由时段备用调节后经济成本目标函数，ρ(p_v(t))代表第v类电源的发电成本函数，ρ(R _v)代表第v类电源备用极限的配置成本。

4.根据权利要求1所述的提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，其特征在于：步骤5所述的实时备用(RTR)的经济调度模型，表示如下：

$\left\{\begin{array}{c}A={\∫}_{t_n}^{t_{n+1}}\underset{\‾}{\hat{r}}\left(t\right)dt,t\∈T\\ \underset{\‾}{\hat{r}}\left(t\right)=P_w\left(t\right)-D_n,if{P}_w\left(t\right)\≥D_n\end{array}\right.$

其中，为间歇式风电电源的实时自备用量、A为消纳需求时段T＝[t_n,t_n+1]内实时自备用的累积量。

5.根据权利要求1所述的提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，其特征在于：步骤6所述的时段备用(TPR)与实时备用(RTR)间的组合经济调度模型，表示如下：

$\min C_n\left(\hat{r}\right(t),\underset{\‾}{r}(t\left)\right)={\mathrm{\ρ}}_1\left(k\right)\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\hat{r}\left(t\right)+{\mathrm{\ρ}}_2\left(k\right)\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\underset{\‾}{r}\left(T\right)$

$s.t.\left\{\begin{array}{c}\max \left({\mathrm{\ρ}}_1\left(k\right)\right)=\min \left({\mathrm{\ρ}}_2\left(k\right)\right),\min \left({\mathrm{\ρ}}_1\left(k\right)\right)=\max \left({\mathrm{\ρ}}_2\left(k\right)\right)\\ k=\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\hat{r}\left(t\right)/\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\underset{\‾}{r}\left(T\right)\\ TRPModel\\ RTRModel\\ 0\≤{\mathrm{\ρ}}_1\left(k\right)\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\hat{r}\left(t\right)\≤M_1,0\≤{\mathrm{\ρ}}_2\left(k\right)\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\underset{\‾}{r}\left(T\right)\≤M_2\\ C_n\left(\hat{r}\left(t\right),\underset{\‾}{r}\left(t\right)\right)\≤{\mathrm{\ρ}}_1\left(k\right)\underset{t_1}{\overset{t_2}{\Σ}}\left(P_w\left(t\right)-D_{n0}\right)\end{array}\right.$

其中：k为时段备用(TPR)与实时备用(RTR)间的组合调度比，为消纳需求时段的备用组合调度成本、ρ₁(k)代表实时备用(RTR)的调度成本、ρ₂(k)为时段备用(TPR)的调度成本。

6.根据权利要求1所述的提升间歇能源消纳的备用优化组合及其经济调度方法，其特征在于：步骤6.3所述的组合调度比定义与其求解方程，表示如下：

组合调度比定义：最优组合调度比k*的求解方程k^*ρ₁′(k^*)+ρ₂′(k^*)＝0。