風火協(xié)調調度模式下日前調度計劃優(yōu)化輔助分析方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種風火協(xié)調調度模式下日前調度計劃優(yōu)化輔助分析方法，以系統(tǒng)發(fā)電成本最小為目標，在電網(wǎng)可能出現(xiàn)棄風的情形下，綜合考慮聯(lián)絡線計劃、備用計劃、機組深調峰等因素，保證電網(wǎng)盡可能多接納風電，提高間歇式能源的利用率，提高經(jīng)濟效益。同時，該方法具有計算強度低、適應性強的特點，更加適合在我國風電接入功率較大的調度機構推廣應用。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及電力系統(tǒng)調度自動化技術，尤其涉及一種。
技術介紹
風電作為技術最成熟的新能源利用方式之一，在國家的政策支持下裝機容量大幅度增長。截至2011年底，風電累計裝機容量超過6500萬kW，居世界第一，但風電平均利用小時數(shù)比上年降低144小時，僅為1903小時，遠未達到預期目標。風力發(fā)電具有不確定性、波動性、反調峰性等特點，而且現(xiàn)有短期風功率預測準確度不高，給系統(tǒng)備用、調峰、電力平衡等方面帶來挑戰(zhàn)。同時，國內發(fā)電運行環(huán)境以大火電為主，在風電并網(wǎng)規(guī)模較大的北方地區(qū)，風電的反調峰特性會進一步加大電網(wǎng)的峰谷差。受電網(wǎng)調峰、輸送和備用能力等因素的限制，部分風電滲透率高的地區(qū)存在著較為嚴重的棄風現(xiàn)象。風電消納已成為社會普遍關注的焦點，是當前電網(wǎng)調度運行迫切需要解決的重大問題。隨著智能電網(wǎng)調度技術支持系統(tǒng)的建設和電網(wǎng)調度精益化的發(fā)展，安全約束機組組合(SCTC)和安全約束經(jīng)濟調度(SCED)已經(jīng)在調度計劃生產(chǎn)中得到應用，但目前我國調度計劃一般采用長、中、短周期計劃相結合的方式，在日前計劃中完全采用SCUC方法，對風電的消納最為有利，但對電網(wǎng)生產(chǎn)計劃沖擊很大，在實際生產(chǎn)中存在較大的困難；而SCED方法不改變機組啟停計劃，一定程度上影響了風電的消納。風電接納能力不足主要受制于電網(wǎng)結構薄弱，以及電源布局不合理，無法滿足高滲透率新能源發(fā)電接入后的電網(wǎng)頻率電壓和供電可靠性要求。但機組啟停和出力計劃安排對新能源接納也有非常明顯的影響，通過與常規(guī)能源發(fā)電的協(xié)調優(yōu)化，有助于挖掘電網(wǎng)潛力，提升新能源發(fā)電接納能力。
技術實現(xiàn)思路
專利技術目的:為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本專利技術提供一種，基于間歇式能源與常規(guī)能源協(xié)調調度模式下的發(fā)電計劃優(yōu)化結果，在電網(wǎng)需要棄風的條件下，能夠靈活分析實際調度中各種因素的影響，調度各種輔助調整途徑，提升電網(wǎng)接納風電的水平。技術方案:為實現(xiàn)上述目的，本專利技術采用的技術方案為:，包括如下步驟:(I)基于實際電網(wǎng)的物理模型和經(jīng)濟模型，考慮系統(tǒng)平衡約束、機組運行約束、電網(wǎng)安全約束，建立以系統(tǒng)發(fā)電成本最小為目標的風火協(xié)調調度日前發(fā)電計劃優(yōu)化模型，所述發(fā)日前電計劃優(yōu)化模型為:目標函數(shù):本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
風火協(xié)調調度模式下日前調度計劃優(yōu)化輔助分析方法，其特征在于：包括如下步驟：（1）基于實際電網(wǎng)的物理模型和經(jīng)濟模型，考慮系統(tǒng)平衡約束、機組運行約束、電網(wǎng)安全約束，建立以系統(tǒng)發(fā)電成本最小為目標的風火協(xié)調調度日前發(fā)電計劃優(yōu)化模型，所述日前發(fā)電計劃優(yōu)化模型為：目標函數(shù)：minF=Σt=1NTΣi=1NI(Σs=1NS(ci,t·li,t,s)+ui,t·Ci+yi,t·CST,i+zi,t·CSD,i)---(1)其中，NT為系統(tǒng)調度周期內所含時段數(shù)；NI為系統(tǒng)中參與調度的機組數(shù)；Ns為機組發(fā)電成本分段數(shù)；ci,t為機組i在分段s內的發(fā)電成本，按分段遞增；li,t,s為機組i在時段t處于分段s內的機組出力增量；ui,t為機組i在時段t的運行狀態(tài)，1表示運行，0表示停運；Ci為機組在最低技術出力時的發(fā)電成本；yi,t為機組i在時段t是否有停機到開機狀態(tài)變化的標志；CST,i為機組i的啟動成本；zi,t為機組在時段t是否有開機到停機狀態(tài)變化的標志；ＣSD,i為機組i的停機成本；約束條件：Σi=1NIpi,t+Σtie=1NTIEtieptie,t=PDt---(2)Σi=1NIri,tU≥RtU---(3)pi,tmin·ui,t≤pi,t≤pi,tmax·ui,t---(4)pi,t-pi,t-1≤RUi·ui,t-1+pimax·(1-ui,t-1)---(5)pi,t-1-pi,t≤RDi·ui,t+pimax·(1-ui,t)---(6)Σt=1TUi(1-ui,t)=0,TUi=max{0,min[NT,(TUimin-TUi0)·ui,0]}---(7)Σt=1TDiui,t=0;TDi=max{0,min[NT,(TDimin-TDi0)·(1-ui,0)]}---(8)yi,t+Στ=t+1min{NT,t+TUimin-1}zi,t≤1;∀i,t=TUi+1,...,NT---(9)zi,t+Στ=t+1min{NT,t+TDimin-1}yi,t≤1∀i,t=TDi+1,...,NT---(10)tieptie,t=TiePtie,t,∀(tie,t)∈φTPlan---(11)其中，PDt為時段t系統(tǒng)發(fā)電口徑的總負荷；pi,t為機組i在時段t的出力，為機組i最低技術出力；NTie為系統(tǒng)與外部電網(wǎng)的聯(lián)絡線數(shù)；tieplie，t為聯(lián)絡線tie在時段t的送/受電計劃；RT為旋轉備用計算周期，和為機組i在時段t的出力下限和出力上限；和為機組i在時段t能提供的上旋和下旋備用，為系統(tǒng)在時段t上旋和下旋的備用需求；TUi為機組i最小持續(xù)運行時間，在計算前需要根據(jù)初始運行時間進行扣減；式中和分別為機組i的最小開機和停機時間，ui,0為機組i的初始狀態(tài)；和分別為機組i在初始時刻已經(jīng)開機和停機的時間；TUi和TDi分別為機組i在調度初期為滿足最小運行時間或停運時間而必須繼續(xù)運行和停運的時間；TiePtie，t為聯(lián)絡線tie在時段t的交易計劃；φTPlan為計劃聯(lián)絡線－時間集合；（2）求解日前發(fā)電計劃優(yōu)化模型，根據(jù)計算結果確定是否需要棄風，如需要棄風，進行風電優(yōu)化輔助分析，設置風電優(yōu)化輔助分析參數(shù)，所述風電優(yōu)化輔助分析參數(shù)包括可啟停的機組、最大啟停機組數(shù)量、可調峰機組、最大調峰機組數(shù)量、可調整計劃的固定出力機組和聯(lián)絡線、系統(tǒng)備用的可調整比例；（3）根據(jù)風電接納優(yōu)化輔助分析參數(shù)構造多個輔助分析案例，分析提高風電消納的途徑；（4）采用風電優(yōu)化輔助分析優(yōu)化模型對所有輔助分析案例進行優(yōu)化求解，統(tǒng)計分析在各機組啟停調峰、機組深度調峰、機組固定計劃調整、聯(lián)絡線計劃調整、備用不同比例調整的情況下，風電消納變化情況；（5）根據(jù)統(tǒng)計分析結果判斷是否存在提高風電消納的可行方法，若存在，則分析確定日前發(fā)電計劃優(yōu)化編制采用的提高風電消納的方法，修改日前發(fā)電計劃優(yōu)化編制條 件，優(yōu)化編制新的日前發(fā)電計劃。FDA00002741181100024.jpg,FDA00002...

【技術特征摘要】
1.風火協(xié)調調度模式下日前調度計劃優(yōu)化輔助分析方法，其特征在于:包括如下步驟: (I)基于實際電網(wǎng)的物理模型和經(jīng)濟模型，考慮系統(tǒng)平衡約束、機組運行約束、電網(wǎng)安全約束，建立以系統(tǒng)發(fā)電成本最小為目標的風火協(xié)調調度日前發(fā)電計劃優(yōu)化模型，所述日前發(fā)電計劃優(yōu)化模型為: 目標函數(shù):2.根據(jù)權利要求1所述的風火協(xié)調調度模式下日前調度計劃優(yōu)化輔助分析方法，其特征在于:所述...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：涂孟夫，陳之栩，劉軍，丁恰，高宗和，戴則梅，王長寶，徐帆，張彥濤，李利利，
申請(專利權)人：國電南瑞科技股份有限公司，華北電網(wǎng)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：