[發明專利]區域電網直調抽水蓄能電站群短期多電網負荷分配方法

有效

• 申請號: 201310205661.3
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103490421A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 程春田;陸建宇;武新宇;劉擁軍;程雄;申建建
• 申請（專利權）人: 大連理工大學;華東電網有限公司
• 主分類號: H02J3/14
• 分類號: H02J3/14
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域

本發明涉及電網調度運行領域，特別涉及區域電網直調抽水蓄能電站群短期多電網負荷分配方法。

技術背景

區域電網是幾個相鄰省級電網用聯絡線路互聯形成的一個區域性的大電網，主要任務是指導和協調各省級電網安全、穩定、優質和經濟運行。抽水蓄能電站以其啟停迅速、調峰、填谷和事故備用等靜態和動態效益顯著，一直是區域電網最理想的調峰填谷電源。不同于單一省級電網直調的常規水電和抽水蓄能電站運行，區域電網直調的抽水蓄能電站群需要同時向多個省級電網送(受)電，且送(受)電量比例相互不同，如何協調多個電網的高峰低谷負荷需求，如何合理安排直調抽水蓄能電站發電和抽水運行方式，一直是區域電網直調抽蓄電站群亟待解決的重要問題。一方面，區域電網直調的抽水蓄能電站群短期運行需要同時考慮上下水庫調節性能、電站抽發模式、電站日控制方式（如控制發電量、耗電量、上庫末水位等）等多重因素，其約束條件往往比常規水電更復雜，求解難度很大；另一方面，由于各送(受)電電網負荷需求總量、尖峰、峰谷差大多存在差異，甚至相差數倍，負荷變化規律和峰谷時間也不一致，采用以往按固定比例分配電站各時段的出力到各送(受)電電網的計算模式難以有效發揮直調電站的調峰填谷作用，需要尋求更加科學合理的出力分配方法。從數學角度考慮，直調抽水蓄能電站群短期多電網調峰問題是一個復雜的多目標優化問題，需要研究有效的多目標求解方法。

本發明成果前瞻電網未來發展，目前國內外相關研究成果和文獻報道大多針對單一電網調峰，而如何在區域電站平臺下，實現直調抽蓄電站群多電網負荷分配目標，尚未見過相關文獻報道。本成果在我國區域電網調度運行管理中，具有重要的率先垂范意義。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供了區域電網直調抽水蓄能電站群短期多電網負荷分配方法，可兼顧多個電網差異化負荷調節需求以及電站控制目標，實現抽蓄電站群多電網負荷分配目標，使各電網剩余負荷盡量平穩不變。

本發明的技術方案為：本發明揭示了區域電網直調抽水蓄能電站群短期多電網負荷分配方法，本發明主要由兩大部分組成，第一部分確定電站日出力過程；第二部分電站出力網間分配，按照下述兩大部分完成直調抽水蓄能電站群短期多電網負荷分配過程。

第一部分：確定電站日出力過程

（1）定義變量。定義迭代次數為i，抽蓄電站編號為k，第i次迭代時k號電站的發電量為耗電量為定義i%2=0時k號電站為抽水工況，否則為發電工況，設初始迭代次數i=1；

（2）設電站編號k=1。

（3）計算電站面臨的總負荷。利用計算電站k面臨的總負荷過程，其中R_k,g表示電站k送向電網g的送電量比例，表示電網g在t時段剩余負荷；

（4）若i%2=0，則為抽水工況，當且則尋找總負荷t中最低負荷點jj，以及包含jj點在內的連續tv_k個負荷之和最低負荷點，將這tv_k個時段的抽水功率增加ΔQP，進行約束處理及水量平衡計算，轉至（5），式中ΔQP為電站抽水爬坡速率，E_k,c表示耗電量期望值；當則尋找所有抽水時段內總負荷曲線最高點j，將j點抽水功率減小ΔQP，進行約束處理及水量平衡計算，轉至（5）；當則直接跳至（6）。

若i%2≠0，則為發電工況，當且則尋找總負荷曲線的最高負荷點jj，以及包jj點在內的連續tv_k個負荷之和最大的點，將這tv_k個時段的發電出力增加ΔP，進行約束處理及水量平衡計算，轉至（5），式中ΔP為電站發電爬坡速率，E_k,p表示耗電量期望值；當則尋找所有發電時段內總負荷曲線最低點j，將j點發電出力減小ΔP，進行約束處理及水量平衡計算，轉至（5）；當則直接跳至（6）；

（5）采用出力網間分配算法（見部分二）將電站出力（正值表示發電出力，負值表示抽水功率）分配到各受電電網，重新計算各電網剩余負荷；

（6）令k=k+1，若k≤K，則跳至（3），否則轉至（7）；

（7）令i=i+1，跳至（2）；循環迭代，直至所有電站的發電量或耗電量均達到控制目標則停止迭代。

第二部分：電站出力網間分配