[發明專利]一種多能源分頻互補新能源的補償容量優化計算方法

在審

• 申請號: 201911138883.1
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN111030187A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 馬明;汪寧渤;呂清泉;周強;包廣清;蒲文靜;李媛;周家武;韓旭杉;馬彥宏;王明松;張健美;張艷麗;張彥琪;王定美;李津;張金平;黃蓉
• 申請（專利權）人: 國網甘肅省電力公司;國網甘肅省電力公司電力科學研究院;甘肅新泉風力發電有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/24;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 王歡

本發明涉及新能源接入后的常規機組容量配置計算技術領域，具體為一種多能源分頻互補新能源的補償容量優化計算方法，該方法首先從計算補償容量功率頻譜入手，根據多種補償機組出力特性劃分補償區間，再考慮多種約束以經濟性為目標引入波動量罰系數進行優化計算建模以優化分界頻率，計算各補償容量。本發明的有益效果：采用該方法所得結果不僅可以充分挖掘各種類型機組補償抑制新能源波動能力，同時可以在滿足系統多種約束條件下，最優化調度經濟性，并且在此基礎上計算各機組容量，從而提升新能源消納。

技術領域

本發明涉及新能源接入后的常規機組容量配置計算技術領域，具體為一種多能源分頻互補新能源的補償容量優化計算方法。

背景技術

日漸枯竭的化石能源及其污染帶來對新能源電力的迫切需求，清潔型、環境友好型能源一直備受關注，然而大規模新能源并網造成電力系統穩定性下降，棄風、棄光限電成為提升穩定性的主要手段。大規模、高比例新能源由于其功率波動的不確定性，在并網時對傳統電力系統的重要影響之一表現為電力調度困難，從而到最后大量棄風、棄光限電問題。由于在不同的發電方式下，各類型機組的出力特性有很大的不同，尤其表現在頻率上，即使是同類型發電方式的不同機組之間亦有差別。區分這些差別并加以利用有利于充分挖掘各機組平抑新能源波動潛力，基于功率頻譜分析的多能源互補優化計算方法一方面能夠以適應自身特性劃分各機組出力區間；另一方面能夠確定所劃分區間對應機組容量配置大小。區分頻率有利于提高大電網故障應對能力、縮短大電網故障應急處理時間，并有效抑制大規模光伏、風電發電帶來的電網波動，從而提升新能源的消納。

發明內容

本發明的目的是為克服上述技術不足，提供了一種多能源分頻互補新能源的補償容量優化計算方法，該方法所得結果不僅可以充分挖掘各種類型機組補償抑制新能源波動能力，同時可以在滿足系統多種約束條件下，最優化調度經濟性，并且在此基礎上計算各機組容量，從而提升新能源消納。

為了實現所述目的，本發明采用的具體方案如下：

一種多能源分頻互補新能源的補償容量優化計算方法，包括以下步驟：

1)對區域內新能源發電出力，在得到總發電計劃的基礎上計算非新能源機組出力曲線，利用離散傅里葉變換計算補償功率功率譜；

2)根據所能調度機組類型劃分多種補償機組補償區間；

3)對各機組進行優化計算建模；

4)優化分界頻率，計算各補償容量。

進一步的，所述步驟2)中劃分的原則是工作在相同頻率范圍內的機組劃分為一類，則補償機組出力為：

P_b＝P₁+P₂+...+P_N (1)

進一步的，所述步驟3)中機組優化模型為：

式中，L(P)是負荷預測模型輸出值，ΔP_d,i和ΔP_u,i分別是發電機i的下行和上行步長最大值，S(f)是功率頻譜模型輸出曲線，H(P_t,i，P_t,j)≤0是其他安全約束，其中：

進一步的，所述步驟3)中各機組容量的優化計算是基于最小新能源并網波動的經濟調度模型，如下式所示：