[發明專利]一種含風電力系統調峰缺口計算分析方法

在審

• 申請號: 201410437480.8
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN104182643A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 王維洲;姜希偉;劉福潮;王建波;鄭晶晶;郭鵬;杜培東;夏鵬;張建華;付熙瑋
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網甘肅省電力公司電力科學研究院;華北電力大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 宋敏

技術領域

本發明屬于新能源電力系統調峰控制技術領域，具體地，涉及一種含風電力系統調峰缺口計算分析方法。

背景技術

目前以風電、太陽能發電為代表的新能源發電正在蓬勃發展。與火電、水電、核電等常規電源不同，新能源具有隨機的、間歇的波動性。這種不確定的波動性給系統調度運行(如調頻、負荷跟蹤、調峰等)帶來了諸多問題，統計數據表明，風電出力的日間波動性大，這將導致等效負荷(系統負荷減去風電出力)具有很大的日間差異和不確定性，從而增加了火電機組日間開停機調峰的需求。而國內當前火電機組主要為大型、高效機組，不具備日啟停能力，且啟停費用很高。

因此，如何在這種具有不確定性的大幅日間差異等效負荷下，合理進行計劃和調度，保障火電機組開停機的穩定性，提高電網運行的經濟性，就成為電網在調度運行時需要迫切解決的問題。另一方面，大規模新能源開發后能否并網發電，主要取決于電力系統是否有充裕的調峰容量。如果調峰容量不足，新能源并網發電容量則受到限制，因此計算電力系統調峰缺口意義重大。

發明內容

本發明的目的在于，計及風電新能源的影響，對系統調峰缺口進行計算，為調度運行提供支持。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種含風電力系統調峰缺口計算分析方法，包括：

步驟1：建立調峰缺口計算分析平臺；

步驟2：負荷水平分級；

步驟3：采集統計風電出力數據；

步驟4：計算系統的調峰容量；

步驟5：計算次日調峰缺口的最大值；

步驟6：進行第k級負荷水平下的調峰缺口迭代計算；

步驟7：計算第k級負荷水平下的調峰缺口概率和期望

步驟8：計算次日調峰缺口概率和期望。

進一步地，在步驟1中，所述該調峰缺口計算分析平臺主要包括新能源并網功率的數據采集系統、負荷預測與運行的相關數據采集系統、常規水火電機組的調峰信息采集系統以及支持系統運算的數學方法。

進一步地，在步驟2中，所述的負荷水平分級操作，具體為：對所有負荷預測數據由大到小排序，即可以得到負荷預測持續曲線。利用多級模型表示負荷預測持續曲線，給定負荷水平(P_L,k)離散分級后，可將各個負荷值分配到最接近的一個級別，從而得到一個離散的負荷水平P_L,k的概率分布P_k。如果計入P_L,k的不確定性，可以建立一個廣義負荷水平分級表，通過用正態分布來表征負荷的不確定性。

進一步地，在步驟3中，所述采集統計風電出力數據操作包括對風速及風電機組狀態進行抽樣可以得到每臺風電機組的發電出力，從而得到系統總的風電出力P_w,i。

進一步地，在步驟4中，所述計算系統的調峰容量的操作，具體包括對常規發電機進行狀態抽樣，根據發電機狀態與對應機組調峰容量比R_G確定每臺機組的調峰容量，從而可以獲得系統的調峰容量P_r。

進一步地，在步驟5中，所述計算次日調峰缺口的最大值的操作，具體包括：根據上述負荷預測和風功率預測數據，統計常規電源調峰容量，計算次日調峰缺口的最大值P_RNE,max：

P_RNE,max＝P_ΣLmax-P_ΣLmin-P_r???(1)

進一步地，在步驟6中，所述進行第k級負荷水平下的調峰缺口迭代計算的操作，具體包括：

首先計算第k級等效調峰需求水平下第i次抽樣的調峰缺口P_RNE,i＝P_L,k-P_wi-P_ΣLmin-P_r。

其次進行判斷，若P_RNE,i＜0，則認為本次模擬調峰充足，不存在調峰缺口；若P_RNE,i＞0，則認為本次模擬調峰不足，即系統調峰容量不能滿足等效調峰需求，則在第i次抽樣中的調峰缺口P_RNE,i的計算式為：

P_RNE,i＝max{0,P_L,k-P_wi-P_ΣLmin-P_r}???(2)

進一步地，在步驟7中，所述計算第k級負荷水平下的調峰缺口概率和期望的操作，具體包括：