[發明專利]一種考慮直流外送功率調節特性的源網協調調峰方法

有效

• 申請號: 201810041348.3
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108448646B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 榮俊杰;劉文穎;汪寧渤;蔡萬通;周強;朱丹丹;陳釗;夏鵬;王方雨;馬明;呂良;丁坤;張雨薇;趙龍;王賢;郭虎;王明松;姚春曉;張健美;曾文偉;王定美;張堯翔;許春蕾;李宛齊;聶雅楠;冉忠
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;國網甘肅省電力公司風電技術中心;國網甘肅省電力公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 談杰

1.一種考慮直流外送功率調節特性的源網協調調峰方法，其特征在于,所述調峰方法包括以下步驟：

S1：根據系統日前風電出力和負荷預測值計算并形成系統等效負荷變化曲線；

S2：在步驟S1的基礎上，建立不同調峰模式下的調峰模型；

S3：在步驟S2的不同調峰模式下，求解調峰模型，制定常規能源出力和直流外送功率的調整計劃；

S4：在步驟S3的基礎上，對系統當日運行計劃進行修正，得到系統調峰運行安排；

步驟S2包括以下步驟：

S201：根據S102中的等效負荷曲線，確定不同調峰模式所屬時間段：

S202：對于S201中的“谷荷”時段，建立以風電消納量最大為目標的調峰模型：

式中，t₀～t₁時段為谷荷時段，ΔP^DC(t)是直流外送功率的上調量，是常規電源下調量，ΔT為相鄰時間間隔15min；

S203：對于S201中的“峰荷”時段，建立以負荷需求滿足量最大為目標的調峰模型：

式中，日前以15分鐘為一個時間段，共96個時間段，以0:00作為時間零點；t₁～t₂時段為峰荷時段；ΔP_op為常規電源上調量，ΔP_op＝ΔP_i^hp(t)+ΔP_i^tp(t)，為直流外送功率下調量。

2.根據權利要求1所述的考慮直流外送功率調節特性的源網協調調峰方法，其特征在于,所述S1包括以下步驟：

S101：讀取日前風電出力和負荷預測數據、常規電源開機情況；

S102：將S101中風電出力作為負的負荷，與當日負荷曲線疊加形成等效負荷曲線。

3.根據權利要求2所述的考慮直流外送功率調節特性的源網協調調峰方法，其特征在于,所述S2包括以下步驟：

S201：根據S102中的等效負荷曲線，確定“峰荷”時段和“谷荷”時段；

S202：對于S201中的“谷荷”時段，建立以風電消納量最大為目標的調峰模型；

S203：對于S201中的“峰荷”時段，建立以負荷需求滿足量最大為目標的調峰模型。

4.根據權利要求3所述的考慮直流外送功率調節特性的源網協調調峰方法，其特征在于,所述S3包括以下步驟：

S301：在步驟S202基礎上，確定“谷荷”時段風電棄風功率；

S302：根據直流外送功率的調節約束得到“谷荷”時段直流外送功率的上調量，計算可消納風電功率增量；

S303：在步驟S203基礎上，確定“峰荷”時段的等效負荷功率；

S304：根據常規電源出力和直流外送功率的調節約束得到“峰荷”時段常規電源的上調量和直流外送功率的下調量，計算可滿足負荷增量。

5.根據權利要求4所述的考慮直流外送功率調節特性的源網協調調峰方法，其特征在于,所述S4包括以下步驟：

S401：在步驟S302和S304基礎上，計算確定日前風電出力修正計劃和可消納風電電量增量；

S402：計算日前負荷功率修正計劃和可滿足負荷電量增量；

S403：得到直流外送功率的修正運行計劃以及常規電源調峰運行安排。

6.根據權利要求2所述的考慮直流外送功率調節特性的源網協調調峰方法，其特征在于,所述S1包括以下步驟：

S101：讀取日前風電出力和負荷預測數據、常規電源開機情況；

S102：將S101中風電出力作為負的負荷，與當日負荷曲線疊加形成等效負荷曲線：

P_E＝P_L-P_W (1)

其中P_L表示包括計劃直流外送功率在內的系統有功負荷，P_W表示風電的出力。

7.根據權利要求3所述的考慮直流外送功率調節特性的源網協調調峰方法，其特征在于,所述S3包括以下步驟：

S301：在步驟S202基礎上，確定“谷荷”時段風電棄風功率

P_W.abon(t)＝P_E(t),t∈(t₀,t₁) (5)

S302：直流外送功率的調節約束：

1)直流上下限約束

2)直流爬坡速率約束

3)直流運行階梯化約束，即保證直流輸送功率在一次調整后一段時間內保持輸送功率不變

式中，sta(t)為0-1變量，表示P_i^DC在t時段的調整狀態，0表示無調整，1表示進行了調整，T_on表示最小調整時間間隔；

4)直流調整次數約束

n_i≤N_max (9)

式中，n_i表示一天中直流外送功率調整次數，N_max表示為保證直流設備運行壽命一天最大調整次數；

得到“谷荷”時段直流外送功率的上調量ΔP^DC(t)，計算可消納風電功率增量；

S303：在步驟S203基礎上，確定“峰荷”時段待滿足的負荷功率；

S304：根據常規電源出力和直流外送功率的調節約束：

1)最小技術出力和最大出力約束

2)爬坡速率約束

式中，表示火電機組出力下限和上限，表示火電機組出力下限和上限，P_i^tp(t)表示火電機組在某時間段內的出力；P_i^tp(t)、P_i^tp(t-1)表示相鄰兩個時間段內火電機組的出力，表示火電機組上升出力限制，表示下降出力限制；直流外送功率的調節約束同S302中的約束條件；根據上述約束條件得到“峰荷”時段常規電源的上調量ΔP_i^hp(t)、ΔP_i^tp(t)和直流外送功率的下調量計算可滿足負荷增量