[發明專利]考慮風電消納能力的源荷儲系統分階段協調優化方法

在審

• 申請號: 202010798712.8
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN111952966A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）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（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司經濟技術研究院;國網遼寧省電力有限公司;沈陽工業大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/28;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 周智博;宋鐵軍

一種考慮風電消納能力的源荷儲系統分階段協調優化方法，所述方法內容包括如下步驟：1）、建立包含常規火電機組、風電機組、電儲能及高載能負荷的總體系統構架；2）、根據棄風量的多少及其變化趨勢，判別1）步驟中總體系統的運行狀態；3）、根據步驟2）中的運行狀態選擇相應的源儲協調多目標優化模型或源荷協調多目標優化模型完成協調優化。本發明能夠對不同風電消納態勢下的風電消納問題進行協調優化，實現多種優化目標，通過本發明所提出的控制方法，可以實現在不同棄風情況下，合理調控高耗能負荷與儲能系統的出力，在滿足電網安全運行的前提下，提高電網面向風電的消納能力。

技術領域

本發明涉及一種含儲能、高載能負荷的常規機組促進風電消納的優化方法，屬于新能源并網優化運行領域。

背景技術

風力發電是目前新能源發電中技術最成熟、最具規?；_發條件和商業化發展前景的發電方式之一。然而，隨著風電滲透率迅速增加，風電場無法并網的現象越發凸顯，巨額棄風電量成為社會關注的焦點，尤其在我國風電發展迅速的“三北”地區棄風現象更為突出，風電消納已經成為影響我國風電產業持續健康發展的關鍵問題。按照現有傳統機組組合模型在出現棄風時難以處理，導致能源浪費。而高載能負荷的負荷量大，還具有自備電廠，具有作為需求響應資源消納棄風的潛力；電儲能設備充電，可以在短時間內抬升系統消納風電空間，放電可以平抑風電功率波動，又不影響風電的消納。因此如何在現有機組組合模型的基礎上，利用儲能和高載能負荷提高風電消納能力十分具有必要性和可用性。

發明內容

發明目的：

本發明提供針對現有技術存在的問題，提供一種涉及一種含儲能、高載能負荷的常規機組促進風電消納的優化方法,其目的是解決以往所存在的問題。

技術方案：

一種考慮風電消納能力的源荷儲系統分階段協調優化方法，所述方法內容包括如下步驟：

1)、建立包含常規火電機組、風電機組、電儲能及高載能負荷的總體系統構架；

2)、根據棄風量的多少及其變化趨勢，判別1)步驟中總體系統的運行狀態；

3)、根據步驟2)中的運行狀態選擇相應的源儲協調多目標優化模型或源荷協調多目標優化模型完成協調優化。

步驟1)中所述的總體系統構架就是在常規火電機組和風電機組的基礎上，將電儲能裝置和高載能負荷加入到棄風消納調度模型中。

步驟2)中判別總體系統的運行狀態后，根據已知的運行狀態，確定該狀態下的優化目標及控制策略；具體如下：

在系統所能消納風電容量趨于飽和時，考慮加入電儲能裝置來提高系統運行的安全性，在不產生棄風的前提下，以平抑風電功率波動和儲能出力最小為優化目標，對儲能設備進行投切；

當風電出力超過常規電源調節能力時，投入高載能負荷來保證電力系統平衡，從而提高消納能力，減少棄風，以風電消納量最大和運行成本最小為目標。

所述步驟2)中判別總體系統的運行狀態具體過程包括：

無棄風時，應滿足以下關系式：

式中：和分別為t時段火電機組最小和最大出力；和分別為t時段第i個火電機組最小和最大出力，為t時段風電功率；為t時段負荷預測值；I_G為火電機組數量；為t時段火電機組i有功出力；P_G,i,min和P_G,i,max分別為火電機組i最小和最大有功出力；r_i,d和r_i,u分別為火電機組i的向下和向上爬坡率；ΔT為調度時段時長；