[發明專利]一種電力市場環境下發電權交易的新能源有功控制方法

在審

• 申請號: 201710307495.6
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN107196349A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 于昌海;吳繼平;耿天祥;寧波;朱建軍;馬軍;王運;嚴兵;丁恰;涂孟夫;滕賢亮;程彩艷
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;國網寧夏電力公司;國電南瑞南京控制系統有限公司
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/38;H02J3/00
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及電力系統自動發電控制技術領域，尤其涉及一種電力市場環境下發電權交易的新能源有功控制方法。

背景技術

近年來，得益于國家政策對可再生能源開發的大力扶持及電力、電子、通信等信息技術的突破,我國新能源的開發利用得到了迅猛發展,已有越來越多的大型風電場、光伏站等新能源場站接入電網。新能源的大規模集中并網對電網的調峰/調頻、聯絡線控制、系統暫態穩定等諸多方面帶來影響：新能源場站的地理位置一般處于遠離負荷中心的主網架末端，接入點網架結構相對薄弱，大規模集中并網會增加新能源送出斷面的重載和越限風險；新能源功率波動往往與用電負荷波動趨勢相反，為保證電網的安全穩定運行,調度人員在運行控制中往往留取充足的正向與負向旋轉備用,造成調頻資源的巨大浪費；同時，大規模新能源電源具有能量足、變化快、時空分布不確定性強等特點，其發電呈現出功率瞬時突變的特征，導致系統頻率特性的進一步惡化。因此,如何主動對新能源場站的有功出力進行控制,實現新能源的最大消納，并滿足電網對新能源發電的綜合調度需求,是電網調度與控制面臨的一大難題。

文獻一《適應大規模風電接入的互聯電網有功調度與控制方案》(電力系統自動化2010年第34卷第17期40頁)提出了在省級電網以外的區域電網范圍內消納風電的集中控制模式，并從平衡方式、控制主體、資源調配等方面對該模式進行了闡述。但該方案的實現在現階段面臨著信息技術和運行管理兩方面的制約。

文獻二《考慮嵌套斷面約束的大規模集群風電有功控制策略》(電力系統自動化2015年第39卷第13期17-18頁)提出考慮多重嵌套斷面協調與強制觸發策略在控制斷面潮流的基礎上最大化利用斷面裕度。該方法僅從輸電斷面接納層面考慮了新能源的控制方法，未考慮風電在電網中的調峰調頻、及與常規能源的配合問題。

中國專利(申請號：201210167984.3)《風光儲聯合發電系統有功協調控制方法》披露了一種風光儲聯合協調控制方法，從而實現新能源聯合發電系統參與電網調峰、調頻、計劃跟蹤與波動平滑等多種調度需求。該聯合發電模式需要系統配置一定的電池儲能系統，將新能源聯合發電系統組建為一個可調度的發電單元，在大規模新能源并網模式下的應用推廣受到一定的限制。

目前，國內外學者圍繞風電等間歇性能源接入電網后控制方案多沿用常規水火電機組的模式與邏輯，針對大規模新能源的集中調度管理，尚未形成系統的解決方案。為解決新能源發電并網困境，并有效整合常規電廠的調峰能力，根本方法為在現有電力市場交易政策的允許范圍內探索市場模式，激勵新能源發電企業參與發電權交易，提升新能源消納水平。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種電力市場環境下發電權交易的新能源有功控制方法，探索面向大規模新能源接入電網帶來的各項難題的適應性解決方法，通過引入電力市場環境下的發電權交易模式，解決新能源發電消納與電網調峰能力不足等問題。

為實現上述目的，本發明提供了一種電力市場環境下發電權交易的新能源有功控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在新能源AGC系統中建立一個主控制區，新能源主控制區建模時，包含關鍵運行信息為：各級斷面的量測/狀態、常規電源AGC的旋轉備用、常規電源AGC的區域控制偏差；

(2)在新能源AGC系統中建立控制組、場站控制對象模型，各新能源場站控制對象獲取月度發電權交易成分及各成分目標交易電量，并根據發電權交易成分進行初始化分組，各控制組具有與發電權一致的優先級；

(3)新能源AGC系統以跟蹤火電機組實時下旋轉備用為總目標，計算新能源發電指標，實現與常規電源AGC的協調配合；

(4)將步驟(3)計算得到的新能源發電指標依據各控制組的發電優先級進行組間分配：當發電指標為正即新能源場站需要進行增出力調節時，優先將發電指標分配給發電權優先級高的控制組；當發電指標為負，即新能源場站需要進行減出力控制時，優先減扣發電權優先級低的控制組；

(5)實時監視各新能源場站的限電狀態、斷面約束情況及跟蹤響應情況，對其調節能力及發電空間進行判別；

(6)新能源場站發電指標的分配，由步驟(4)計算得到的組內發電指標的分配根據實際運行需求制定分配規則，在分配過程中考慮步驟(5)中各級斷面約束與實際發電能力的情況，實現發電指標的適時轉移；

(7)根據步驟(6)的執行結果統計新能源發電系統的基礎電力，并在限電時段對各新能源場站的超發電力進行累計計算得到超發電量，將各電量交易組產生的超發電量記作發電權交易電量；