[發(fā)明專利]一種考慮源荷協(xié)整關(guān)系的經(jīng)濟調(diào)控方法

有效

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• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN109787296B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周任軍;方紹鳳;彭院院;徐健;許燕燕;殷旭鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發(fā)明公開一種考慮源荷協(xié)整關(guān)系的經(jīng)濟調(diào)控方法，步驟包括：S1.構(gòu)建新能源出力曲線、負荷曲線與電價時間序列之間的協(xié)整關(guān)系；S2.分別獲取目標(biāo)電力系統(tǒng)在運行過程中對應(yīng)新能源出力曲線、負荷曲線、電價的時間序列，計算得到常規(guī)出力殘差序列；S3.根據(jù)目標(biāo)電力系統(tǒng)的新能源出力和負荷，對應(yīng)調(diào)整電價使得新能源出力曲線與負荷曲線形成協(xié)整運行狀態(tài)，進而使常規(guī)機組出力平穩(wěn)。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)源荷曲線協(xié)整運行狀態(tài)，提高電網(wǎng)消納新能源能力的同時，保證常規(guī)機組出力的平穩(wěn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源滲透率電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用電價經(jīng)濟調(diào)控手段實現(xiàn)源荷協(xié)整關(guān)系的方法。

背景技術(shù)

在新能源高滲透率的電力系統(tǒng)中，由于新能源出力和電力負荷的隨機性變化、傳統(tǒng)電源的調(diào)節(jié)能力不足，系統(tǒng)功率平衡通常需要通過舍棄部分新能源或甩掉部分負荷，由此造成大量的能源浪費和降低了供電可靠性。源-網(wǎng)-荷-儲協(xié)調(diào)調(diào)度是通過協(xié)調(diào)電源側(cè)與負荷側(cè)的可調(diào)度資源，提高電力系統(tǒng)功率動態(tài)平衡能力以及系統(tǒng)運行的靈活性與可靠性并解決新能源消納等問題。在電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)過程中，新能源出力曲線、常規(guī)機組出力曲線、儲能出力曲線以及需求側(cè)負荷曲線的性狀均會發(fā)生改變。

傳統(tǒng)運行方式得到的各曲線如圖1所示，從圖中可以看出風(fēng)電出力曲線與負荷曲線存在明顯的逆向分布特點且均呈現(xiàn)出明顯的非平穩(wěn)性。隨著新能源發(fā)電并網(wǎng)容量的逐漸增加，系統(tǒng)往往不得不頻繁地調(diào)整常規(guī)機組出力，甚至頻繁啟停常規(guī)機組來滿足新能源發(fā)電的全額并網(wǎng)，會導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性與經(jīng)濟性下降。

利用技術(shù)或經(jīng)濟手段實現(xiàn)的源荷協(xié)調(diào)運行方式得到的各曲線如圖3-4所示，當(dāng)前的棄風(fēng)、負荷調(diào)整、充放電等是為了實現(xiàn)源荷協(xié)調(diào)的技術(shù)手段，從圖3中可以看出：在新能源高滲透率的電力系統(tǒng)中，風(fēng)電出力的波動性導(dǎo)致電網(wǎng)頻繁調(diào)節(jié)，當(dāng)常規(guī)機組調(diào)節(jié)能力不足時，需要通過棄風(fēng)、負荷調(diào)整或者充放電形式保證電力系統(tǒng)供需平衡。由負荷調(diào)整前后曲線變化可以看出：當(dāng)風(fēng)電出力過多，而常規(guī)機組不能滿足風(fēng)電出力波動和負荷需求時，通常采用切除具有可調(diào)節(jié)特性的負荷來保證電力系統(tǒng)供需平衡；而當(dāng)風(fēng)電出力超出常規(guī)機組調(diào)節(jié)能力時，若電網(wǎng)全額接納風(fēng)電，常規(guī)機組就會被迫減小出力甚至停機，為了保證電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性與安全性，還可以采用棄風(fēng)的措施，如圖中斜線部分所示為棄風(fēng)電量；利用儲能裝置與負荷的組合提升系統(tǒng)的功率平衡能力，減少棄風(fēng)電量，從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。除技術(shù)手段外，當(dāng)前采用的分時電價、需求管理等經(jīng)濟手段也可以實現(xiàn)源荷協(xié)調(diào)。如圖4所示：利用價格杠桿和經(jīng)濟激勵改變負荷曲線性狀，從而將電源側(cè)功率曲線與負荷側(cè)功率曲線進行有效關(guān)聯(lián)。如利用分時電價引導(dǎo)用戶參與發(fā)電調(diào)度，最終實現(xiàn)發(fā)電功率與負荷功率的平衡。因此基于以上的理論分析，電力曲線的調(diào)控目標(biāo)已經(jīng)變成由負荷曲線平穩(wěn)，轉(zhuǎn)變?yōu)槌Ｒ?guī)機組出力曲線、負荷曲線、新能源出力曲線這三者共同協(xié)調(diào)、相互跟隨調(diào)整，這樣大大增加了調(diào)節(jié)能力且其常規(guī)機組出力波動率及新能源棄用情況均有所改善，但是目前利用技術(shù)或經(jīng)濟手段的源荷協(xié)調(diào)運行中并沒有考慮各曲線之間相互關(guān)聯(lián)的特性，協(xié)調(diào)效果也有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對現(xiàn)有技術(shù)和經(jīng)濟中存在的問題，本發(fā)明提供一種實現(xiàn)方法簡單、優(yōu)化協(xié)調(diào)性能好的考慮源荷協(xié)整關(guān)系的經(jīng)濟調(diào)控方法，能夠?qū)崿F(xiàn)源荷曲線協(xié)整運行，提高電網(wǎng)消納新能源能力的同時，保證常規(guī)機組出力的平穩(wěn)。

為解決上述問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種考慮源荷協(xié)整關(guān)系的經(jīng)濟調(diào)控方法，步驟包括：

S1.構(gòu)建協(xié)整關(guān)系模型：構(gòu)建新能源出力曲線P_W、負荷曲線P_L與電價時間序列C_t之間的協(xié)整關(guān)系模型；

S2.常規(guī)機組出力殘差計算：分別獲取目標(biāo)電力系統(tǒng)在運行過程中對應(yīng)新能源出力曲線P_W、負荷曲線P_L、電價C_t的時間序列，根據(jù)獲取到的對應(yīng)各曲線的時間序列以及所述協(xié)整關(guān)系模型計算得到常規(guī)機組出力殘差序列；