[發明專利]考慮發電集團利益主體協調的風電消納調度方法

有效

• 申請號: 201810136570.1
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108321839B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 孫輝;彭飛翔;胡姝博;隋鑫;何海;周瑋;高正男;袁鵬;孫越峰;丁長強;王治
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/00;H02J3/28
• 代理公司: 21200 大連理工大學專利中心
• 代理人: 李曉亮;潘迅

考慮發電集團利益主體協調的風電消納調度方法，屬于電力系統優化調度技術領域，其步驟為：1)建立不含儲熱裝置的一階段調度模型并求解，獲得各發電集團計劃發電功率和風電并網功率；2)以一階段調度結果作為各集團參考發電計劃，引入調峰補償成本，建立考慮發電集團利益主體協調的二階段多目標調度模型；3)對二階段模型多目標進行等效轉化和光滑化處理并求解，獲得考慮發電集團利益主體協調的調度結果。本發明針對解決棄風問題，實現風電消納，引入發電集團間的調峰補償，形成發電集團內部調整、發電集團間相互協調的調度策略；能夠區分不同發電集團利益主體的獨立性，在保證系統風電并網最大化的同時，調動發電集團參與系統調峰的積極性。

技術領域

本發明屬于電力系統優化調度技術領域，涉及面向電力系統可再生能源消納的調度方法，特別涉及多個發電集團利益主體協調的風電消納調度方法。

背景技術

隨著化石燃料的日趨枯竭和環境問題加劇，風力發電作為一種清潔可再生的發電方式，在世界各國的推動下，得到了迅速的發展。然而伴隨著風電裝機容量的大幅度提升，也產生了較明顯的棄風問題。2017年前三季度，我國累計棄風電量295.5億kWh，較之2016年同期雖有所下降，但部分省份和地區棄風率仍十分顯著。風電消納問題已成為風電產業持續健康發展需要解決的關鍵問題。

我國北方地區以燃煤火電機組為主，冬季供暖期“以熱定電”的運行模式導致熱電聯產機組產生較大的強迫出力，限制了機組的出力范圍。此外，由于風電存在明顯的反調峰特性，風電多發期與冬季供暖期重疊，進一步限制了風電的消納。針對這一問題，考慮北方熱電聯產機組供暖的實際情況，配置儲熱裝置作為一種電熱協調的手段，在提高電網中熱電聯產機組運行的靈活性方面具有明顯優勢，是解決北方地區棄風問題的良好手段。

目前提出的針對熱電聯產機組配置儲熱裝置的運行模式，僅考慮對系統中熱電聯產機組運行特性的改變以及系統整體風電并網功率的提升，并未考慮系統中涉及多個發電集團調度運行時，針對風電消納集團之間進行的能量平衡和利益關系。系統中所有機組共同協調將不能體現不同發電集團內部調峰能力的變化，無法深入挖掘集團內部機組的調節能力；同時無法體現集團之間的利益補償，無法體現調度的公平原則。因此，為提高系統中風電并網功率，應優先考慮在風電所屬集團內部進行出力調節，集團內部調節無法滿足調峰要求時，調用其他集團調節能力進行必要的出力調整并支付相應的補償，從而體現發電集團利益主體獨立性和調度公平性。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種考慮發電集團利益主體協調的風電消納調度方法。在調度建模時，考慮不同發電集團自身的等效發電成本，以及為實現集團內風電消納的目標所調用的其他集團調峰容量，計及調峰輔助服務產生的補償成本。保證各發電集團利益主體的獨立性，實現滿足公平性要求的電力系統調度。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是：

一種考慮發電集團利益主體協調的風電消納調度方法，包括以下步驟：

第一步，建立不含儲熱裝置的一階段調度模型

不含儲熱裝置的一階段調度模型以系統整體運行成本最小為目標，其中包含發電成本與棄風懲罰成本，在滿足系統負荷要求和安全約束的前提下，實現系統整體的經濟調度。其目標函數如式(1)所示。