[發明專利]風電參與備用的聯合電力系統的調度方法

有效

• 申請號: 201710269785.6
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN106972548B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 余墨多;黃文燾;邰能靈;鄭曉冬;寧連營
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

一種風電參與備用的聯合電力系統的調度方法，首先通過計算聯合電力系統的風電機組的風電備用容量，再根據系統的運行參數構建風電調度模型，并結合設定參數解得風電全額出力調度計劃待求量的計劃值；再結合風電備用容量與風電全額出力調度計劃的計劃值，根據采用的風電調度策略增加相應的約束進行迭代優化，得到更新的計劃值，重新設定調度時段的風電調度計劃與火電調度計劃，并由風電機組與火電機組執行；待求量為在某一時刻時風電場的出力、火電機組的出力和運行狀態；本發明采用風電備用與經濟性調度策略，利用風電的備用能力，為系統提供備用，提高系統的運行經濟性。

技術領域

本發明涉及的是一種風電調度領域的技術，具體是一種風電參與備用的聯合電力系統的調度方法。

背景技術

目前關于風電消納的研究主要集中在可靠性與經濟性兩方面。在經濟性上，將系統備用、環境效益等作為風電發電的成本，對風電并入電網后的短期調度問題進行了研究。在可靠性上，大量文獻從風電與其他能源結合提高可靠性以及電力系統備用優化兩個角度進行研究。一方面綜合風能、水能、太陽能、天然氣以及儲能單元，對將不同的能源進行協調優化，平抑彼此波動，減少對電網的沖擊。另一方面根據風電預測誤差的特點，對風電功率波動的概率分布進行估算，并建立起風電備用需求與風電出力的關系，對系統的備用容量進行優化。現階段在處理風電場出力時均采用全額收購風電的方法，且均是以全額接收風電為前提，并未考慮風電場本身為系統作備用的能力，在風電波動時只能被迫使用備用電源進行功率平衡，丟失了運行的經濟性。

發明內容

本發明針對現有技術無法使風電場為電力系統提供上調備用與下調備用，無法從電力系統的經濟運行角度實現風電場與火電廠聯合優化發電等不足，提出一種風電參與備用的聯合電力系統的調度方法，組合了風電機組與火電機組，使風電機組運行在次優的狀態下，從而使聯合電力系統整體運行在較風電全額發電更優的狀態，并使風電能夠在一定安全裕度范圍內為系統提供上調備用與下調備用。

本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明首先通過計算聯合電力系統的風電機組的風電備用容量，再根據系統的運行參數構建風電調度模型，并結合設定參數解得風電全額出力調度計劃待求量的計劃值；再結合風電備用容量與風電全額出力調度計劃的計劃值，根據采用的風電調度策略增加相應的約束進行迭代優化，得到更新的計劃值，重新設定調度時段的風電調度計劃與火電調度計劃，并由風電機組與火電機組執行。

所述的風電機組的風電備用容量具體為：其中：P為風電機組的風電全額發電功率，ψ_w為風電機組的最大允許棄風量(其值與風電最大備用容量相等)，P_min和P_max分別為風電機組的最小發電功率和最大發電功率。

所述的設定參數包括：風電調度的目標函數和電能調度的約束。

所述的風電調度的目標函數為：f＝C_G,i(P_G,i,t)U_i,t+C_E,i(P_G,i,t)U_i,t+S_iU_i,t(1-U_i,t-1)，其中：t為時刻，i為火電機組的編號，C_G,i為火電機組i的發電費用曲線，P_G,i,t為火電機組i在t時刻的出力，U_i,t為火電機組i在t時刻的運行狀態(0是停機狀態，1為開機狀態)，C_E,i為火電機組i排放二氧化碳的治理費用，S_i為火電機組i的啟停費用。