[發明專利]考慮電力系統適應性和經濟性的風電優化規劃建模方法

有效

• 申請號: 201410505782.4
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN105528466B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 石文輝;羅魁;査浩;李洋;趙宏博
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院;中電普瑞張北風電研究檢測有限公司;國網遼寧省電力有限公司經濟技術研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明涉及一種考慮電力系統適應性和經濟性的風電優化規劃建模方法，所述方法包括以下步驟：獲取電力系統基本信息；構建計算模型；設定風電場的裝機容量、裝機區域、輸電線路負載率上限和根據目標的偏向度選取棄風費用系數；求解所述模型。本發明在目標函數中將系統發電成本、輸電投資及棄風費用進行統一考慮，同時計及調峰和輸電能力等因素的影響，使得規劃模型在風電的并網消納和系統投資運行經濟性之間達到均衡。通過模型的求解可以實現對風電規劃方案經濟性、適應性的多維度評估，得出風電的合理建設區域、建設規模及輸電線路的最佳建設方案與時序，為風電規劃人員提供決策依據。

技術領域：

本發明涉及一種風電優化規劃建模方法，更具體涉及一種考慮電力系統適應性和經濟性的風電優化規劃建模方法。

背景技術：

隨著風電的大力發展，其出力的不確定性與隨機性對電力系統運行和規劃工作帶來了新的挑戰，風電并網問題不僅體現在對系統調峰、調頻能力的需求方面，還體現在電網輸電能力需求上，特別是相對薄弱的電網基礎往往會使得風電難以在大規模范圍內消納。因此風電規劃要與電網和電源相適應，也就是大規模風電并網要與電源的調峰能力相匹配，不破壞系統安全穩定運行，同時要與電網傳輸能力相匹配，不因風電場的位置及裝機容量選擇不合理，造成風電送出通道受限，電網建設及運行成本增加，限制風電的發展。

制約系統接納風電的因素可能是多方面的，但最主要的因素是電源調峰能力和電網傳輸能力，規劃當中應將這兩種因素與風電場接入方案綜合考慮，也就將輸電線路的擴展、常規機組的運行狀況、風電場的接入在統一范疇內進行協調優化，以達到系統可靠性與投資運行經濟性的整體最優。

風電規劃的目標是一方面要大規模消納風電，充分發揮風電低碳、節能與減排的效益，另一方面要系統消納風電并不造成系統投資與運行費用的明顯上升。目前風電規劃主要關注風電消納能力和風電效益問題，而對風電接入電網對已有常規電源的影響卻考慮不多，以至于出現常規機組運行效率降低及頻繁啟停而增加的燃料消耗量大于由于使用風電而節省的燃料量，造成由于風電的大規模接納降低系統規劃的經濟性。在中國發明專利申請文件(公開號CN102545258A和CN103793612A)中公開了考慮風電大規模并網的電網規劃方法中，其建模方法主要關注風電綜合效益與輸電線路投資之間的關系，難以考慮系統調峰能力及常規電源運行狀態對規劃方案的影響，利用模型得出的方案在適應性和經濟性上難以滿足要求。

發明內容：

本發明的目的是提供一種考慮電力系統適應性和經濟性的風電優化規劃建模方法，該方法有效解決風電規劃模型中電網適應性不強、經濟性差的弊端。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種考慮電力系統適應性和經濟性的風電優化規劃建模方法，所述方法包括以下步驟：

(1)獲取電力系統基本信息；

(2)構建計算模型；

(3)設定風電場的裝機容量、裝機區域、輸電線路負載率上限和根據目標的偏向度選取棄風費用系數；

(4)求解所述模型。

本發明提供的一種考慮電力系統適應性和經濟性的風電優化規劃建模方法，所述步驟(1)中的基本信息包括電力系統規劃水平年的負荷預測信息、水平年常規電源區域規劃信息、機組技術參數、電網關鍵斷面信息、風能資源信息和已有的電網規劃信息。

本發明提供的一種考慮電力系統適應性和經濟性的風電優化規劃建模方法，所述電力系統規劃水平年的負荷預測信息包括電負荷和熱負荷信息；所述電網關鍵斷面信息由電網拓撲的特點、電力系統中負荷與電源分布情況確定；所述水平年常規電源區域規劃信息由該電力系統的電源規劃獲得；所述風能資源信息，從往年的風電統計數據進行確定。

本發明提供的另一優選的一種考慮電力系統適應性和經濟性的風電優化規劃建模方法，所述步驟(2)中的構建模型過程為：