[發(fā)明專利]考慮風(fēng)電消納能力的源荷儲(chǔ)系統(tǒng)分階段協(xié)調(diào)優(yōu)化方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010798712.8
• 申請(qǐng)日: 2020-08-11
• 公開（公告）號(hào): CN111952966A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘霄;張明理;高靖;王義賀;張娜;谷志峰;鄧鑫陽;南哲;李佳桓;李華;劉禹彤;楊博;吉星;李純正;戴曉宇;滿林坤;修策;朱赫焱;李延珍;崔嘉;楊俊友;李鐵;陳曉東;姜楓;崔岱;孫文濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院;國網(wǎng)遼寧省電力有限公司;沈陽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02J3/28;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務(wù)所(普通合伙) 21115
• 代理人: 周智博;宋鐵軍

1.一種考慮風(fēng)電消納能力的源荷儲(chǔ)系統(tǒng)分階段協(xié)調(diào)優(yōu)化方法，其特征在于：所述方法內(nèi)容包括如下步驟：

1)、建立包含常規(guī)火電機(jī)組、風(fēng)電機(jī)組、電儲(chǔ)能及高載能負(fù)荷的總體系統(tǒng)構(gòu)架；

2)、根據(jù)棄風(fēng)量的多少及其變化趨勢(shì)，判別1)步驟中總體系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)；

3)、根據(jù)步驟2)中的運(yùn)行狀態(tài)選擇相應(yīng)的源儲(chǔ)協(xié)調(diào)多目標(biāo)優(yōu)化模型或源荷協(xié)調(diào)多目標(biāo)優(yōu)化模型完成協(xié)調(diào)優(yōu)化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮風(fēng)電消納能力的源荷儲(chǔ)系統(tǒng)分階段協(xié)調(diào)優(yōu)化方法，其特征在于：

步驟1)中所述的總體系統(tǒng)構(gòu)架就是在常規(guī)火電機(jī)組和風(fēng)電機(jī)組的基礎(chǔ)上，將電儲(chǔ)能裝置和高載能負(fù)荷加入到棄風(fēng)消納調(diào)度模型中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮風(fēng)電消納能力的源荷儲(chǔ)系統(tǒng)分階段協(xié)調(diào)優(yōu)化方法，其特征在于：

步驟2)中判別總體系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)后，根據(jù)已知的運(yùn)行狀態(tài)，確定該狀態(tài)下的優(yōu)化目標(biāo)及控制策略；具體如下：

在系統(tǒng)所能消納風(fēng)電容量趨于飽和時(shí)，考慮加入電儲(chǔ)能裝置來提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，在不產(chǎn)生棄風(fēng)的前提下，以平抑風(fēng)電功率波動(dòng)和儲(chǔ)能出力最小為優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)儲(chǔ)能設(shè)備進(jìn)行投切；

當(dāng)風(fēng)電出力超過常規(guī)電源調(diào)節(jié)能力時(shí)，投入高載能負(fù)荷來保證電力系統(tǒng)平衡，從而提高消納能力，減少棄風(fēng)，以風(fēng)電消納量最大和運(yùn)行成本最小為目標(biāo)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的考慮風(fēng)電消納能力的源荷儲(chǔ)系統(tǒng)分階段協(xié)調(diào)優(yōu)化方法，其特征在于：

所述步驟2)中判別總體系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)具體過程包括：

無棄風(fēng)時(shí)，應(yīng)滿足以下關(guān)系式：

式中：和分別為t時(shí)段火電機(jī)組最小和最大出力；和分別為t時(shí)段第i個(gè)火電機(jī)組最小和最大出力，為t時(shí)段風(fēng)電功率；P_l^t為t時(shí)段負(fù)荷預(yù)測值；I_G為火電機(jī)組數(shù)量；為t時(shí)段火電機(jī)組i有功出力；P_G,i,min和P_G,i,max分別為火電機(jī)組i最小和最大有功出力；r_i,d和r_i,u分別為火電機(jī)組i的向下和向上爬坡率；ΔT為調(diào)度時(shí)段時(shí)長；

根據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)劃分原則，風(fēng)電消納余量為：

在未接入電儲(chǔ)能設(shè)備之前，當(dāng)系統(tǒng)所能容納的風(fēng)電量趨于飽和時(shí)，風(fēng)電消納余量有變小趨勢(shì)，這樣便有不等式

且當(dāng)時(shí)，其中B_n為一個(gè)常數(shù)，定義為步驟1)的總體系統(tǒng)工作點(diǎn)位于完全消納邊界時(shí)風(fēng)電消納余量；此時(shí)僅通過調(diào)節(jié)常規(guī)機(jī)組出力不能滿足負(fù)荷和風(fēng)電波動(dòng)需要，應(yīng)考慮加入電儲(chǔ)能裝置來提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性；

有棄風(fēng)時(shí)，在未投入高載能負(fù)荷之前，系統(tǒng)風(fēng)電消納余量滿足不等式

且當(dāng)時(shí)，恒成立；此時(shí)風(fēng)電不能被完全消納，只能采取棄風(fēng)措施；該狀態(tài)下，可投入高載能負(fù)荷，從而提高系統(tǒng)對(duì)風(fēng)電的消納能力，減少棄風(fēng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的考慮風(fēng)電消納能力的源荷儲(chǔ)系統(tǒng)分階段協(xié)調(diào)優(yōu)化方法，其特征在于：

步驟3)中根據(jù)選擇相應(yīng)的源儲(chǔ)協(xié)調(diào)多目標(biāo)優(yōu)化模型或源荷協(xié)調(diào)多目標(biāo)優(yōu)化模型完成協(xié)調(diào)優(yōu)化，具體為：

無棄風(fēng)狀態(tài)下選擇以平抑風(fēng)電功率波動(dòng)和儲(chǔ)能出力最小為目標(biāo)的源儲(chǔ)協(xié)調(diào)多目標(biāo)優(yōu)化模型，該模型建立方式為：無棄風(fēng)狀態(tài)下風(fēng)電全部被消納，當(dāng)系統(tǒng)所能容納風(fēng)電量趨于飽和時(shí)，此時(shí)考慮接入電儲(chǔ)能裝置來提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，根據(jù)功率平衡約束條件、電儲(chǔ)能設(shè)備輸出功率約束條件、電儲(chǔ)能設(shè)備容量約束條件和合成功率波動(dòng)平抑約束區(qū)間，得到在不產(chǎn)生棄風(fēng)的條件下，以平抑風(fēng)電功率波動(dòng)和儲(chǔ)能出力最小為目標(biāo)的源儲(chǔ)協(xié)調(diào)多目標(biāo)優(yōu)化模型；

棄風(fēng)狀態(tài)下選擇以風(fēng)電消納量最大和系統(tǒng)運(yùn)行成本最小為目標(biāo)的源荷協(xié)調(diào)多目標(biāo)優(yōu)化模型，該模型的建立方式為：棄風(fēng)狀態(tài)下風(fēng)電不能被完全消納，為減少棄風(fēng)，投入高載能負(fù)荷，根據(jù)系統(tǒng)約束條件、風(fēng)電出力約束條件、火電機(jī)組約束條件、高載能負(fù)荷投切約束條件，得到以風(fēng)電消納量最大和系統(tǒng)運(yùn)行成本最小為目標(biāo)的源荷協(xié)調(diào)多目標(biāo)優(yōu)化模型。