[發明專利]交直流混合電網聯合實時調峰方法

有效

• 申請號: 201310328424.6
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103715721A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 徐泰山;常青;許濤;汪寧渤;劉強;馬明;段慧;王昊昊
• 申請（專利權）人: 南京南瑞集團公司;國家電網公司;甘肅省電力公司;甘肅省電力公司風電技術中心
• 主分類號: H02J4/00
• 分類號: H02J4/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明屬于電力系統運行與控制技術領域，更準確地說，本發明涉及一種適用于考慮安全可靠經濟運行約束要求的交直流混合電網聯合實時調峰控制方法。

背景技術

風電、光伏等新能源電站的發電特性具有波動性、隨機性和間歇性特點，隨著風電、光伏等新能源并網規模的逐漸增大，已有的電網調峰方法無法滿足充分利用交直流混合大電網的調控資源以提高新能源并網服務能力的要求。主要表現在：按設定的聯絡線計劃和直流系統輸電計劃進行分級分區控制，安全穩定輸電通道的功率約束采用的是離線計算得到的極限功率，沒有將交直流混合電網作為一個整體，統籌安排全網自動發電控制（AGC）機組、直流系統功率、新能源并網功率和可中斷負荷，充分利用交直流混合電網在線綜合輸電能力。

基于此，本發明提出基于解除非安全穩定約束的聯絡線計劃和直流系統輸電計劃的約束，以安全穩定通道的在線輸電能力為安全穩定約束，將交直流混合電網作為一個整體來吸納新能源電站電力的理念，建立了綜合考慮新能源電站綜合評價指標及其并網有功功率限制量、可中斷負荷限制量、AGC機組經濟性和環保性綜合評價因子及其有功調整量，以及網損的目標函數，將AGC機組有功調節速率和直流系統功率滿足其自身運行要求，各個同步電網的穩態頻率和有功備用滿足安全運行要求，以及安全穩定輸電通道的有功功率不大于其在線極限功率和交流輸電設備的過載安全作為約束條件，并計及超短期母線負荷預測、超短期新能源電站并網有功功率預測和其它非AGC機組發電實時計劃，進行新能源電站并網功率、AGC機組有功和直流系統功率控制的優化計算，可充分利用交直流混合大電網的綜合輸電能力，提高新能源并網功率的接納水平。

發明內容

本發明的目的是：解除非安全穩定約束的聯絡線計劃和直流系統輸電計劃的約束，以安全穩定通道的在線輸電能力為安全穩定約束，將交直流混合電網作為一個整體來吸納新能源電站電力，充分利用交直流混合電網的在線綜合輸電能力，提高新能源發電的接納水平。

具體地說，本發明是采用以下的技術方案來實現的，包括下列步驟：

1）若當前時刻是電網聯合調峰的考核時刻，則進入步驟2），否則，不進行電網聯合調峰計算，結束本方法；

2）確定電網聯合調峰計算的基準時刻，進入步驟3）；

3）根據當前時刻直流輸電系統在電壓不變的條件下的功率與可持續運行時間的曲線，得到直流輸電系統與設定的持續運行時間要求相對應的正向輸電方式下的過載安全極限功率和反向輸電方式下的過載安全極限功率，根據當前時刻交流輸電設備在電壓和功率因數不變的條件下的有功功率與可持續運行時間的曲線，得到交流輸電設備與設定的持續運行時間要求相對應的過載安全有功功率極限值，進入步驟4）；

4）針對處于電網聯合調峰計算基準時刻的電網，建立綜合考慮新能源電站綜合評價指標及其并網有功功率限制量、可中斷負荷限制量、除新能源電站之外的其它不按發電計劃發電的機組的經濟性和環保性綜合評價因子及其相對于電網當前時刻的有功功率調整量、網損的目標函數，并將除新能源電站之外的其它不按發電計劃發電的機組的有功功率調節速率的要求、直流輸電系統功率應不大于其過載安全極限功率的要求、交直流混合電網中各個同步電網的穩態頻率和有功備用安全運行的要求、各個安全穩定輸電通道的有功功率應不大于其在線極限功率估算值的要求、各個交流輸電設備的有功功率應不大于其過載安全有功功率極限值的要求，作為搜索電網聯合調峰計算基準時刻的新能源電站并網有功功率控制值、除新能源電站之外的其它不按發電計劃發電的機組有功出力控制值、直流輸電系統功率和可中斷負荷控制值的約束條件，并計及超短期母線負荷預測、超短期新能源電站并網有功功率預測和除新能源電站之外的其它按發電計劃發電的機組的有功出力實時計劃，采用線性規劃方法進行求解，若能夠搜索到最優解，則進入步驟5），否則，結束本方法；

所述安全穩定輸電通道的在線極限功率估算值，當最新的在線安全穩定分析結果所對應的電網運行時刻與電網聯合調峰計算基準時刻之間沒有設備投退計劃時，取值為最新的在線安全穩定分析結果中相應的安全穩定輸電通道的在線極限功率與設定的估算系數的乘積，當最新的在線安全穩定分析結果所對應的電網運行時刻與電網聯合調峰計算基準時刻之間有設備投退計劃時，取值為基于最新的在線安全穩定分析結果所對應的電網運行狀態、按該設備投退計劃修改后的電網運行狀態下安全穩定輸電通道的在線極限功率與設定的估算系數的乘積；