[發明專利]應對風電間歇性的火電機組組合模型構建與分析方法

有效

• 申請號: 201710231700.5
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN107069810B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 韓學山;李本新;李榮;任志剛;李慶文;張磊
• 申請（專利權）人: 山東大學;國網山東省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種應對風電間歇性的火電機組組合模型構建與分析方法，其特征是：包括以下步驟：

(1)將時段內風電功率視為持續的隨機波動過程，同時考慮風電空間位置和置信區間內變化速率的雙重不確定性，描述風電間歇性特征的雙重屬性；

(2)以火電機組啟停費用和運行費用的和最小為目標，以保證運行平穩性為約束條件，構建機組組合的數學模型；

約束條件包括功率平衡約束、機組輸出功率上下限約束、機組最小開停機時間約束、機組爬坡速度約束、系統波動性備用約束和系統間歇性備用約束條件；

系統間歇性備用約束，具體為

其中，V_t,u為t時段風電功率可能的最大向上變化速率；V_t,d為t時段風電功率可能的最大向下變化速率；r_i,u、r_i,d分別為機組i輸出功率最大的向上、向下調節速率，MW/h；β_it為機組速度的響應因子；

當風電功率在時段初始時刻位于置信區間的最小值時，火電機組組合允許風電功率按最大為的變化速率持續上升；當風電功率在時段初始時刻位于置信區間的最大值時，火電機組組合允許風電功率按最大為的變化速率持續下降；

(3)對各時段置信區間外的可應對的波動速率進行修正，并對修正后的波動速率代入約束條件，進行最優化求解。

2.如權利要求1所述的一種應對風電間歇性的火電機組組合模型構建與分析方法，其特征是：所述步驟(1)中，針對任一時段，風電間歇性特征有兩重屬性，一是功率變化的范圍是不確定的；二是該時段內任一瞬間功率變化的速率是不均衡的。

3.如權利要求1所述的一種應對風電間歇性的火電機組組合模型構建與分析方法，其特征是：所述步驟(1)中，將時段內風電功率視為持續的隨機波動過程，將其表達為近似微分形式，風電持續隨機波動量在各時段風電功率預測在一定置信區間內的最小值和最大值之間，其變化速率在風電功率可能的最大向下變化速率以及最大向上變化速率之間。

4.如權利要求1所述的一種應對風電間歇性的火電機組組合模型構建與分析方法，其特征是：所述步驟(1)中，在預測的風電變化速率超出限值時應將其提前鎖定在風電隨機波動的置信區間的限值內，其他情況則保持不變。

5.如權利要求1所述的一種應對風電間歇性的火電機組組合模型構建與分析方法，其特征是：所述步驟(2)中，火電機組啟停費用和運行費用的和最小，即：

T為研究周期內劃分的時段數，每時段為1小時；為機組i在t時段輸出功率期望值；I_it為機組i在t時段啟停狀態，0表示停運，1表示運行；F_it,U為機組i在t時段的啟動費用；a_i、b_i、c_i為機組i運行費用特性系數。

6.如權利要求1所述的一種應對風電間歇性的火電機組組合模型構建與分析方法，其特征是：所述步驟(2)中，機組輸出功率上下限約束為機組可能的最大和最小輸出功率在機組允許的最大、最小技術輸出功率內。

7.如權利要求1所述的一種應對風電間歇性的火電機組組合模型構建與分析方法，其特征是：所述步驟(3)中，電網中火電機組調控資源的有限性以及其最小技術輸出功率制約，使火電機組組合應對風電間歇性的能力存在限值，當風電變化速率超出該限值時，必然導致棄風或切負荷，在解算模型前，必須對火電機組應對間歇性的能力進行評估，當預測的風電變化速率超出時，需將其鎖定到該限值，即V_t,u←S_tV_t,u,V_t,d←S_tV_t,d，式中S_t為修正系數，取值范圍為[0,1]。

8.如權利要求7所述的一種應對風電間歇性的火電機組組合模型構建與分析方法，其特征是：所述步驟(3)中，修正系數的取值范圍為[0,1]，取值為1時，表示風電的間歇性特征可完全消納；當取值小于1時，表示風電的間歇性特征超出系統的接納能力，只能部分接納，該修正系數求解的基本思路是：構建修正系數迭代計算模型，計算待修正時段最先受限時段的修正系數；定位與之相對應的時段，并將之從待修正時段剔除，重復直到所有修正系數全部計算完畢。