[發明專利]一種基于風光水的能源集控平臺的有功分配方法

在審

• 申請號: 202010680642.6
• 申請日: 2020-07-15
• 公開（公告）號: CN111917142A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 李亦凡;龔傳利;張煦;文正國;何飛躍;遲海龍;張衛君;張顯兵;何婷;馮賓春;馮迅;韓長霖;任延明;劉曉彤;鄧小剛
• 申請（專利權）人: 中國水利水電科學研究院
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/00
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李林合

本發明公開了一種基于風光水的能源集控平臺的有功分配方法通過優先消納風光有功功率出力值，去達到最大化利用潛在的風能與光能的目的，通過水電有功功率出力值去補償風光有功功率出力值，保障總的有功功率出力值滿足設定的有功功率輸出需求值，同時設定多種約束去對風光有功功率出力值進行約束，并有效降低機組的振動磨損，使機組出力維持在振動區以外穩定運行。

技術領域

本發明涉及新能源發電領域，具體涉及一種基于風光水的能源集控平臺的有功分配方法。

背景技術

當前我國能源結構中，大幅增加了風電、太陽能等新能源的占比，但由于其能源間歇性和波動性的特點，目前棄風棄光現象較為嚴重，需要建立補償電站。

目前現有的多種能源短期及實時出力控制主要靠調度通知，有兩種調節方法。一種是風電場和光伏電場不限出力運行，由水電廠(包括抽水蓄能電站)、火電廠或其他常規電廠參與能源集控平臺的AGC(Automatic Generation Control自動發電控制)并進行實時補償調節，使得總出力曲線符合日計劃曲線。這種模式的缺點是對常規電站調節能力要求較高，且在天氣變化劇烈的情況下，常規電站電廠調節頻繁，調節負荷變化幅度較大，影響機組的使用壽命，增加了電廠的維護成本。另一種是風電場和光伏電廠AGC限制出力運行，常規電站按照計劃曲線常規運行。這種方法的缺點是互補的實時性調節不足，不能充分利用風能與光能。

目前AGC的策略在短期及實時發電調度中未能充分利用多種能源出力之間的互補效應。為了充分利用新能源并對其進行集約化管理，各大發電企業建立或正在建立相關的集控平臺。需要在該平臺上建立一套AGC系統及并完善AGC出力分配策略，使其能夠滿足多種能源電站自動調節負荷的方法。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的一種基于風光水的能源集控平臺的有功分配方法解決了現有技術中對新能源互補效應利用不足，并在保障電網安全穩定運行的前提下提高了電網對新能源的消納能力。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：一種基于風光水的能源集控平臺的有功分配方法，包括以下步驟：

S1、通過能源集控平臺的風光出力預測模塊測量當前風能和光能，得到風電有功功率預測值和光伏電有功功率預測值；

S2、根據風電有功功率預測值和光伏電有功功率預測值，通過機器學習訓練得到使優先消納風光出力目標函數最大的風電有功功率出力值、光伏電有功功率出力值和水電有功功率出力補償值；

S3、根據智能功率分配法，修正風電有功功率出力值、光伏電有功功率出力值和水電有功功率出力補償值，實現對風電、光伏電和水電的有功分配。

進一步地，步驟S2中優先消納風光出力目標函數為：

其中，T為總時段，t為當前時段，f₁為優先消納風光出力目標函數，P_w,t為風電有功功率出力值，P_s,t為光伏電有功功率出力值，ΔP_h,t為水電有功功率出力補償值，P′_w,t為風電有功功率預測值，P′_s,t為光伏電有功功率預測值。

進一步地，步驟S3包括以下分步驟：

S31、判斷有功功率輸出需求值是否大于風電有功功率預測值與光伏電有功功率預測值之和，若是，則跳轉至步驟S32，若否，則跳轉至步驟S33；

S32、根據智能功率限定條件，通過機器學習方法進行訓練，修正風電有功功率出力值、光伏電有功功率出力值和水電有功功率出力補償值，使目標函數f₂得到最小最優解，實現對風電、光伏電和水電的有功分配；