[發明專利]電力系統風電消納能力評估方法

有效

• 申請號: 201410006421.5
• 申請日: 2014-01-07
• 公開（公告）號: CN103810535A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 黎靜華;蘭飛;龍裕芳;韋化
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;H02J3/38
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種電力系統風電消納能力評估方法，所述電力系統包括用電負荷、大功率蓄電池、輸電電網，與輸電電網相連接的若干個風電、水電和火電發電機組；用電負荷、大功率蓄電池分別與輸電電網電連接，其評估過程包括如下步驟：?

(1-1)在計算機中進行多情景的設置：?

設定情景1：E＝0，P_wn＝0表示風電容量為0并且未連接大功率蓄電池的電力系統；?

設定情景2：E＝0；P_wn＝ΔP，2ΔP，3ΔP，…，nΔP為風力發電機組有輸出功率并且未連接大功率蓄電池的電力系統；?

設定情景3：E＝ΔE，2ΔE，3ΔE，…，mΔE；P_wn＝0表示風電容量為0并且連接大功率蓄電池的電力系統；?

設定情景4：E＝ΔE，2ΔE，3ΔE，…，mΔE；P_wn＝ΔP，2ΔP，3ΔP，…，nΔP為連接了大功率蓄電池并且風力發電機組有輸出功率的電力系統；其中，E為各個大功率蓄電池的儲能容量，P_wn為風電容量，m為儲能遞增步數，ΔE為儲能遞增步長，n為風電容量的遞增步數，ΔP為風電容量的遞增步長；?

(1-2)計算綜合凈負荷曲線：?

(1-2-1)計算機從電力系統中獲得負荷功率數據和風電輸出功率數據，利用負荷功率數據減去風電輸出功率值，從而畫出凈負荷曲線；?

(1-2-2)修正凈負荷曲線，得到綜合凈負荷曲線：?

計算機在凈負荷曲線低谷值左、右選取n2個等間隔時刻?t₁，t₂，…，t_n2，讀取各個時刻的凈負荷值利用公式?計算凈負荷谷值P′_min，Δt為相鄰時刻的時間差，將凈負荷曲線小于P′_min的所有數值沿縱坐標平移至P′_min，得到綜合凈負荷曲線；?

(1-3)計算不同情景下的系統充裕性指標：?

(1-3-1)將風力發電機組的輸出功率值輸入到計算機中，各風電功率值組合成風電場風功率序列，讀取風力發電機組的調峰容量以及負荷時序曲線；?

(1-3-2)建立綜合凈負荷分級水平和調峰需求分級水平：?

利用核密度估計法計算系統綜合凈負荷的累積概率分布函數F_L，將綜合凈負荷水平均分為K_L個等級，設定L_load，k為第k級綜合凈負荷水平，利用公式?

計算第1至K_L級綜合凈負荷水平的概率和其中為F_L的逆函數，為的自變量為時的值；?

(1-3-3)利用核密度估計法計算系統調峰需求的累積分布函數F_W，將系統調峰需求水平平均分為K_L個等級，設定P_req，k為第k級調?峰需求水平，利用公式?

計算第1至K_L級調峰需求水平的概率和其中，為F_W的逆函數，為的自變量為時的值；?

(1-4)對儲能容量為E和風電容量為P_wn的系統充裕性進行評估：?

(1-4-1)計算機對等級為1至K_L的綜合凈負荷水平和系統調峰需求，所對應的水力和火力發電機組的運行狀態進行抽樣，設定N為抽樣總次數，設定k的初始值為1；?

(1-4-2)利用公式R_G＝P_Gmax-P_Gmin計算第k級第i次抽樣的每臺運行水力和火力發電機組的可調容量R_G，利用公式P_reserse＝∑R_G計算總的調峰容量P_reserve，其中，P_Gmax為每臺火力和水力發電機組的輸出功率最大值；P_Gmin為每臺火力和水利發電機組的輸出功率最小值；i＝1，…，N；?

(1-4-3)利用公式P_RNE，i＝max{0，(P_req，k-P_reserve)}計算第k級第i次抽樣中的調峰不足容量P_RNE，i；?

(1-4-4)利用公式判斷I_i的取值；?

其中，P_req，k為第k級調峰需求水平；P_RNE，i表示第k級第i次抽樣?中的調峰不足容量；?

(1-4-5)利用公式P_G＝∑P_Gmax計算系統運行的水力和火力發電機組的總可用容量P_G；?

(1-4-6)利用公式L_LNE，i＝max{0，(L_load，k-P_G)}計算第k級第i次抽樣中發電不足容量L_LNE,i，并根據公式判斷J_i的取值；?

其中，P_G為第k級可用容量；?

(1-4-7)利用公式和計算第k級水平下的充裕性指標PRNEP_k、PRNEE_k、LOLP_k和LOEE_k；?

其中，T_k為設定的第k級水平的持續時間長度；PRNEP_k為第k級調峰需求水平下的調峰不足概率；PRNEE_k表示第k級調峰需求水平下的調峰不足期望；LOLP_k為第k級負荷水平下的發電不足概率；LOEE_k為第k級負荷水平下的發電不足期望；?

(1-4-8)當則返回步驟(1-4-2)，繼續對本級水平進行模擬；?

當使k值增加1；?

若k<K_L，則返回步驟(1-4-2)；否則轉入步驟(1-5)；?

其中，X′為PRNEP_k或LOLP_k，E(X‘)為1至K_L級別的X′的均值，?σ(X′)為X′的標準差；?

(1-5)計算系統的整體充裕性指標：?

利用公式對分級水平的充裕性指標進行累加；?

其中，PRNEP為調峰不足概率，PRNEE為調峰不足期望，LOLP為發電不足概率，LOEE為發電不足期望；?

(1-6)建立充裕性指標與儲能容量、風電容量的三維曲面圖；?

(1-7)計算機根據三維曲面圖計算系統所需的儲能容量E_x或風電功率P_wny。?