[發明專利]激勵風電場和抽水蓄能電站聯合運行的廠網協調方法及其聯合調度方法

在審

• 申請號: 202010177497.X
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111431213A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 蘇承國;盧璐;原文林;吳洋;周彬彬
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/38
• 代理公司: 鄭州亦鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 41188
• 代理人: 張夏謙

本發明公開了一種激勵風電場和抽水蓄能電站聯合運行的廠網協調方法及其聯合調度方法，首先從電網穩定運行和發電商提高收益的需求出發提出一種激勵風電場和抽水蓄能電站聯合運行的廠網協調機制，在此基礎上對風電出力的不確定性進行建模分析，充分考慮抽水蓄能電站的運行特性，構建以聯合體發電收益最大為目標的風電?抽水蓄能電站協調運行的混合整數規劃模型，然后使用優化求解器對模型進行求解。采用本發明的方法，風電和抽水蓄能的聯合調度能夠有效抑制風電的出力波動，大大降低了電網棄風風險，同時顯著提高風電場?抽蓄電站聯合體的發電收益。

技術領域

本發明涉及能源技術領域一種，尤其是一種基于廠網協調方法的風電場和抽水蓄能電站聯合調度方法。

背景技術

在東部地區海上風電基地的發展模式下，風電場建設非常集中，如此大規模的風電集中并網導致電網在局部區域內的調峰需求更大，極大地增加了電網棄風和切負荷風險。而在電力系統調峰能力不足的情況下，風電并網規模也將受到一定限制。雖然已有部分研究優化了跨區和跨省聯絡線計劃，削減了省網的負荷峰谷差，提升了省網的清潔能源消納空間。但由于不同的調度層存在著優先級順序，跨區和跨省送電計劃無法及時響應省內風電的隨機波動性，因此仍需進一步的挖掘系統的調峰能力，以盡可能消除或減小風電的隨機波動性帶來的負面影響。抽水蓄能電站作為目前電力系統中最靈活、最經濟的大規模儲能工具，在系統調峰中一直承擔著重要作用。隨著大規模風電的不斷并網，系統對靈活調峰容量的需求增加，抽水蓄能電站靈活的調峰性能也將在減少電網風電棄風、促進風電消納方面發揮更大的作用。為此，本發明考慮將省內抽水蓄能電站與風電基地互聯，利用抽水蓄能電站的調峰能力對風電出力進行補償，平抑風電的波動性，然后一起接入電網，以提升風電的可控性、確保電網的安全穩定運行。由于我國尚未建立完善的清潔能源電力市場，電網在確保自身安全穩定的情況下應全額消納風電，使得目前大多數研究中所涉及的風電-抽水蓄能電站聯合調度策略難以直接應用于我國。此外，抽水蓄能電站的運行條件較為復雜，除常規的水力約束外，如上下庫水量平衡約束、水庫庫容限制、發電流量限制，還需要考慮機組的運行約束以及水頭對機組發電和抽水特性的影響以更為精確的模擬抽水蓄能電站的出力計劃，更好的發揮抽水蓄能電站對風電的調峰作用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種激勵風電場和抽水蓄能電站聯合運行的廠網協調方法及其聯合調度方法。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下。

一種激勵風電場和抽水蓄能電站聯合運行的廠網協調方法，該方法從電網穩定運行和發電商提高收益的需求出發，通過多途徑共促進風電-抽水蓄能電站聯合體的實際總出力曲線與計劃出力曲線相吻合，提升風電的可調度性，形成激勵風電場和抽水蓄能電站聯合運行的廠網協調機制；

作為本發明的一種優選技術方案，該方法具體包括如下步驟：

(1)風電場根據歷史運行數據或次日的氣象預報數據預測次日的出力曲線，并上報給所屬發電商；

(2)發電商綜合考慮電網電價、抽水蓄能電站的技術特性、風電實際出力與預測出力之間的可能存在的偏差因素，確定次日的風電場-抽水蓄能電站聯合體的出力計劃，并提前8-12h向電網調度中心上報；

(3)電網調度中心根據次日的負荷預測、國調和區域網調分別下發的跨區和跨省聯絡線計劃、系統對風電的消納能力和輸電線路容量限制，對發電商申報的出力計劃進行修正，使得申報的出力曲線盡量跟隨負荷的變化趨勢以緩解自身的調峰壓力，并下發給發電商；

(4)發電商和調度中心就出力計劃達成一致后形成送電合約，合約中同時規定送電計劃和送電電價以及實際送電出力與送電計劃之間的正、負偏差電價；當實際送電出力與上報的計劃出力發生偏差時，電網公司根據偏差量的大小對聯合體給予懲罰反饋；

(5)調度中心根據確定好的風電-抽水蓄能聯合體的出力計劃，安排電網中其他電站的出力計劃。