[發明專利]風光儲聯合發電系統日前優化調度方法

有效

• 申請號: 201210176522.8
• 申請日: 2012-05-31
• 公開（公告）號: CN102694391A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 李利利;丁恰;涂孟夫;單茂華;雷為民;梁廷婷
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國網新源張家口風光儲示范電站有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;許婉靜

技術領域

本發明屬于電力系統調度自動化技術領域，涉及一種風光儲聯合發電系統日前優化調度方法。

背景技術

隨著能源與環境問題的日益嚴峻，節能減排問題在世界范圍內得到廣泛關注。風能與太陽能作為可再生無污染的綠色能源，風力發電、光伏發電近年來得到了大力發展。風光發電依賴于變化的氣象條件，有功出力會在不同時段間劇烈波動，比如前一時段輸出功率很高，到下一時段又跌落到較低水平。系統中日益增加的大型風電與光伏發電等可再生能源對傳統電網的可靠性及穩定性帶來很大的沖擊，這與系統需要平穩、確定的電能注入相矛盾。當大型可再生能源接入電力系統后，傳統機組的爬坡速率往往不能滿足可再生能源帶來的大幅度、短時的功率波動要求，這就迫使電網對接入系統的可再生能源進行限制。

由于風能和光能的間歇性和隨機性，風、光獨立運行系統很難提供連續穩定的能量輸出，如果在風、光互補的基礎上加入儲能裝置組成風光儲聯合發電系統，就可以充分利用風能和光能在時間及地域上的天然互補性，同時配合儲能系統對電能的存儲和釋放，改善整個風光發電系統的功率輸出特性，緩解風電、光電等可再生能源的間歇性和波動性與電力系統需要實時平衡之間的矛盾，降低其對電網的不利影響。

在風光儲聯合發電系統運行過程中，根據電網用電需要及風速、光照預測，優化風電廠、光伏電站、儲能電站的有功功率，制定合理的風光儲聯合發電計劃，是發揮風光儲聯合發電系統綜合效益，實現安全性、經濟性、環保性的重要內容，也是建設風光儲聯合發電智能全景優化控制系統必不可少的環節。基于風光發電出力在通常情況下是不可調度的，風光儲系統聯合調度的主要任務是確定儲能裝置的充放電過程，確保系統能夠最大程度地達到預定控制目標。然而，目前尚沒有有效的調度方法，實現風光儲聯合發電系統的有功優化調度。在實際運行中，電力系統調度中心往往根據運行經驗，人工制定風光儲聯合發電系統的發電計劃，從而難以保證調度運行的安全性和經濟性，也給運行人員帶來了巨大的工作量。

發明內容

本發明實施的目的在于提供一種風光儲聯合發電系統日前優化調度方法，通過風光發電與儲能的聯合優化調度，利用儲能裝置對電能的存儲和釋放，平滑發電系統的功率輸出曲線，改善風光儲聯合發電系統的功率輸出特性，增加電網對可再生能源的吸收接納程度。

為解決上述技術問題，本發明提出了一種適用于日前調度計劃編制的風光儲聯合發電系統有功優化調度方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)根據風光儲聯合發電系統內的機組類型，將全部機組劃分為風電機組、光伏機組、儲能電池組三部分；風電與光伏機組通過并網發電實現清潔能源的轉化利用，儲能裝置負責電能的存儲與釋放；

2)確定需要進行風光儲聯合發電系統優化調度的周期范圍(即調度時段長度與時段總數目)，從短期風電功率預測系統獲取周期內各時段風電機組有功功率的預測值，從短期光伏發電功率預測系統獲取周期內各時段光伏發電機組有功功率預測值，以此預測值作為風機組、光機組的出力上限；從儲能管理系統獲+得儲能裝置的可用容量，作為儲能容量限額；

3)基于風光儲聯合發電系統的經濟參數與運行參數，考慮間歇式能源發電的出力限制、儲能裝置充放電的電力電量限制，將風發電單元、光發電單元、儲能單元的有功功率進行相加，獲得聯合發電系統的有功總出力，建立以并網有功總出力最大為目標函數的優化調度模型，實現風光儲短期出力計劃的聯合優化以及發電計劃的多時段整體優化，

優化調度模型為：

目標函數：

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約束條件：