[發(fā)明專利]一種電力系統(tǒng)風(fēng)電消納能力的評估方法

有效

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• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109818347B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王程;汪松;畢天姝
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;陳亮

本發(fā)明公開了一種電力系統(tǒng)風(fēng)電消納能力的評估方法，首先獲取待評估電力系統(tǒng)的初始參數(shù)信息；構(gòu)建風(fēng)電可接納能力評估模型，求解初始風(fēng)電可接納上下邊界；利用布爾變量表征風(fēng)電不確定性，將其與風(fēng)電出力預(yù)測值相結(jié)合構(gòu)建風(fēng)電不確定集合W；以棄風(fēng)量、切負荷量為最優(yōu)值構(gòu)建風(fēng)電可接納判據(jù)，判別風(fēng)電不確定集合是否會產(chǎn)生棄風(fēng)、切負荷；設(shè)置電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)模型約束，并與風(fēng)電可接納判據(jù)結(jié)合構(gòu)成風(fēng)電可接納判別模型；求解風(fēng)電可接納判別模型，獲取風(fēng)電極端出力場景，判斷是否滿足收斂條件，若滿足，則循環(huán)終止并輸出風(fēng)電可接納上下邊界。上述方法考慮了天然氣網(wǎng)絡(luò)對燃氣機組燃氣供給的約束，使得電力系統(tǒng)風(fēng)電消納能力評估更加符合工程實際。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電力系統(tǒng)風(fēng)電消納能力的評估方法。

背景技術(shù)

近年來，風(fēng)電等新能源發(fā)展迅猛，但由于風(fēng)電存在波動性和不確定性，風(fēng)電消納成為亟待解決的重要難題，其對電力系統(tǒng)運行靈活性也提出更高要求。燃氣機組具有較高靈活性，其輸出功率能夠快速跟蹤風(fēng)電出力波動，但一方面，燃氣機組受到天然氣網(wǎng)絡(luò)約束，另一方面，我國天然氣資源并不充裕且資源分布不均衡、天然氣儲備不足且管網(wǎng)設(shè)施較為落后，燃氣發(fā)電等工業(yè)用氣優(yōu)先級不高。因此研究天然氣網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)、傳輸、存儲、消費模型特征，將有利于準確評估燃氣供給約束對電力系統(tǒng)風(fēng)電消納能力的影響，使其更加符合工程實際。

針對電力系統(tǒng)風(fēng)電消納難題，目前學(xué)者研究主要集中在電力網(wǎng)絡(luò)建模、風(fēng)電的不確定性建模、電力系統(tǒng)調(diào)度決策等。一方面，現(xiàn)有評估方法僅僅考慮電力網(wǎng)絡(luò)模型而未考慮燃氣供給約束，顯然會使得評估結(jié)果過于樂觀，不符合工程實際；另一方面，現(xiàn)有評估方法大多以基于場景法模擬風(fēng)電實際出力，對風(fēng)電出力預(yù)測精度依賴性較高，不能準確評估出電力系統(tǒng)可接納風(fēng)電出力范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電力系統(tǒng)風(fēng)電消納能力的評估方法，該方法考慮了天然氣網(wǎng)絡(luò)對燃氣機組燃氣供給的約束，使得電力系統(tǒng)風(fēng)電消納能力評估更加符合工程實際，可以避免傳統(tǒng)評估方法過于樂觀帶來的損失。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種電力系統(tǒng)風(fēng)電消納能力的評估方法，所述方法包括：

步驟1、首先獲取待評估電力系統(tǒng)的初始參數(shù)信息，包括風(fēng)電出力預(yù)測值機組組合策略；

步驟2：構(gòu)建風(fēng)電可接納能力評估模型，添加風(fēng)電可接納上下邊界約束，求解初始風(fēng)電可接納上下邊界；

步驟3、利用布爾變量表征風(fēng)電不確定性，將其與所述風(fēng)電出力預(yù)測值相結(jié)合構(gòu)建風(fēng)電不確定集合W；其中，所述風(fēng)電不確定集合W由布爾變量v^u/v_l和風(fēng)電可接納上下邊界w^u/w^l共同構(gòu)成；

步驟4、以棄風(fēng)量、切負荷量為最優(yōu)值構(gòu)建風(fēng)電可接納判據(jù)，以此判別所述風(fēng)電不確定集合是否會產(chǎn)生棄風(fēng)、切負荷；

步驟5、設(shè)置電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)模型約束，并與所述風(fēng)電可接納判據(jù)結(jié)合構(gòu)成風(fēng)電可接納判別模型；

步驟6、求解風(fēng)電可接納判別模型，獲取風(fēng)電極端出力場景，判斷是否滿足收斂條件，若滿足，則循環(huán)終止并輸出相應(yīng)的風(fēng)電可接納上下邊界；

步驟7、若不滿足，則根據(jù)所述風(fēng)電極端出力場景生成新的風(fēng)電出力上下界約束，并將其添加到所述風(fēng)電可接納能力評估模型中，求解得到新的風(fēng)電可接納上下邊界。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，上述方法考慮了天然氣網(wǎng)絡(luò)對燃氣機組燃氣供給的約束，使得電力系統(tǒng)風(fēng)電消納能力評估更加符合工程實際，可以避免傳統(tǒng)評估方法過于樂觀帶來的損失。

附圖說明