[發(fā)明專利]間歇式能源與常規(guī)能源協(xié)調(diào)調(diào)度模式下發(fā)電計劃優(yōu)化方法

無效

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• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN102496968A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐帆;楊爭林;丁恰;涂孟夫;陳之栩
• 申請（專利權(quán)）人: 國電南瑞科技股份有限公司;華北電網(wǎng)有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種間歇式能源與常規(guī)能源協(xié)調(diào)調(diào)度模式下發(fā)電計劃優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，節(jié)能減排并遏制氣候變暖已經(jīng)是全世界面臨的一項共同挑戰(zhàn)和重要議題。我國政府高度重視電力工業(yè)的節(jié)能減排工作，提出在電力領(lǐng)域?qū)嵤┕?jié)能發(fā)電調(diào)度，提高電力工業(yè)能源使用效率，減少環(huán)境污染，促進能源和電力結(jié)構(gòu)調(diào)整。這是電力行業(yè)貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，構(gòu)建社會主義和諧社會的重大舉措，是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇。

以風(fēng)電為代表的新興能源因其無污染可再生特性，且無溫室氣體排放，逐漸成為能源發(fā)展的重要方向。風(fēng)電作為技術(shù)最成熟的新能源利用方式之一，在國家的大力支持下已經(jīng)實現(xiàn)連續(xù)四年翻番的快速增長，截至2009年底我國風(fēng)電總安裝容量達到2600萬千瓦，排名世界第二，預(yù)計到2020年總裝機容量將達到1.5億千瓦。以風(fēng)電為代表的新能源正逐步成為我國重要的能源資源，在滿足能源需求、改善能源結(jié)構(gòu)、減少環(huán)境污染、保護生態(tài)環(huán)境、促進經(jīng)濟社會發(fā)展等方面發(fā)揮重要作用。

但風(fēng)電具有典型的間歇性特性，與常規(guī)能源相比供電可靠性較低。風(fēng)電具有隨機性、波動性和間歇性，難以有效預(yù)測、調(diào)度和控制，電網(wǎng)安全運行控制風(fēng)險增加。其次，風(fēng)電資源的地域特征明顯，與需求呈逆向分布。由于風(fēng)電場當(dāng)?shù)赜秒娦枨笮。娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，風(fēng)電場接入、輸送和消納問題突出。此外，風(fēng)電的反調(diào)峰特性進一步加劇了電網(wǎng)運行的矛盾，為電網(wǎng)運行方式安排和運行控制帶來巨大沖擊。并且資源有效配置問題有待解決。這三大難題成為了制約我國新能源發(fā)展的瓶頸，如果不能得到有效解決，會嚴(yán)重影響我國新能源發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)。

為鼓勵新能源發(fā)展，國家出臺了一系列扶持政策，并要求電網(wǎng)公司全額消納新能源發(fā)電，一旦出現(xiàn)棄風(fēng)，電網(wǎng)公司必將面臨來自社會各方的壓力和指責(zé)。根據(jù)對以往風(fēng)電接入和運行控制歷史數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)風(fēng)電接納能力不足主要受制于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)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。但也發(fā)現(xiàn)，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，合理的常規(guī)能源發(fā)電協(xié)調(diào)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。

目前，電力系統(tǒng)調(diào)度中心制定短期發(fā)電計劃時，一般是根據(jù)運行經(jīng)驗，人工設(shè)置發(fā)電機組的出力曲線，但由于風(fēng)電等間歇式能源出力的不確定性和波動性，根據(jù)經(jīng)驗制定出的發(fā)電計劃往往在實際執(zhí)行時會遇到困難。同時，經(jīng)驗調(diào)度無法有效考慮電網(wǎng)安全，得到的機組組合方案往往實際不可行，需要在運行中對機組組合方案反復(fù)調(diào)整，從而難以保證調(diào)度運行的安全性和經(jīng)濟性，也給運行人員帶來了巨大的工作量。

因此，為提升大規(guī)模間歇性新能源接納能力，尤其是大規(guī)模風(fēng)電接納能力，提升電網(wǎng)安全運行水平和大電網(wǎng)駕馭能力，實現(xiàn)更大范圍資源優(yōu)化配置，發(fā)揮互聯(lián)大電網(wǎng)資源優(yōu)化配置潛力，迫切需要將大規(guī)模風(fēng)電接入下的電網(wǎng)運行控制安全防線前移，由實時調(diào)度控制延伸到日前計劃編制，利用高精度負(fù)荷預(yù)測和風(fēng)功率預(yù)測信息，通過日前風(fēng)電與常規(guī)能源協(xié)調(diào)優(yōu)化，消除大規(guī)模風(fēng)電接入面臨的主要風(fēng)險，為實時調(diào)度提供更大的安全裕度和更為廣泛的調(diào)節(jié)手段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種間歇式能源與常規(guī)能源協(xié)調(diào)調(diào)度模式下發(fā)電計劃優(yōu)化方法，能夠靈活適應(yīng)實際調(diào)度中各種因素的影響，優(yōu)化間歇式能源與常規(guī)能源機組出力計劃。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種間歇式能源與常規(guī)能源協(xié)調(diào)調(diào)度模式下發(fā)電計劃優(yōu)化方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)、確定需要進行發(fā)電計劃優(yōu)化的調(diào)度周期，獲取周期內(nèi)間歇式能源機組與常規(guī)能源機組的優(yōu)化參數(shù)；

(2)、根據(jù)實際電網(wǎng)的電網(wǎng)模型建立以全系統(tǒng)發(fā)電成本最小為目標(biāo)的間歇式能源與常規(guī)能源協(xié)調(diào)調(diào)度發(fā)電計劃模型；以T分鐘作為一個優(yōu)化的邏輯時段，以調(diào)度周期內(nèi)系統(tǒng)負(fù)荷曲線為研究對象，優(yōu)化各間歇式能源機組與常規(guī)能源機組的出力計劃，優(yōu)化目標(biāo)為系統(tǒng)內(nèi)可調(diào)度機組的發(fā)電成本最小；

(3)、根據(jù)優(yōu)化求解獲得的間歇式能源機組和常規(guī)能源機組出力，考慮全部網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視元件，對調(diào)度周期內(nèi)的各個時段進行安全校核；若沒有新增監(jiān)視元件潮流越限，則進入步驟(4)，否則計算新增越限監(jiān)視元件的靈敏度信息，進入步驟(2)；

(4)、迭代結(jié)束，生成間歇式能源與常規(guī)能源發(fā)電計劃，優(yōu)化結(jié)束。

前述的一種間歇式能源與常規(guī)能源協(xié)調(diào)調(diào)度模式下發(fā)電計劃優(yōu)化方法，其特征在于：步驟(1)和步驟(2)之間包括以下步驟：獲取用于日前發(fā)電計劃編制的網(wǎng)絡(luò)斷面，并根據(jù)設(shè)備檢修計劃，自動生成各時段網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌⒂嬎愀鲿r段的靈敏度系數(shù)。