[發(fā)明專利]基于調(diào)頻消納域分析的日前發(fā)電調(diào)度優(yōu)化方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110253692.0
• 申請(qǐng)日: 2021-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN112821469B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周鑫;袁泉;周毓敏;李鵬;張薔;王巍;王子強(qiáng);李豹;盧明富;黃韜;姚海成;劉春曉;周安平;翟鶴峰;鄧卓明;劉宇明;徐智華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H02J3/46
• 分類號(hào): H02J3/46
• 代理公司: 北京細(xì)軟智谷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11471
• 代理人: 牛晴

本發(fā)明涉及一種基于調(diào)頻消納域分析的日前發(fā)電調(diào)度優(yōu)化方法及裝置，所述方法包括構(gòu)建以調(diào)頻消納域最大化為目標(biāo)的第一優(yōu)化模型，構(gòu)建以全網(wǎng)調(diào)頻容量投入量均等化程度指標(biāo)最小化為目標(biāo)的第二優(yōu)化模型；對(duì)第一優(yōu)化模型和第二優(yōu)化模型進(jìn)行求解，獲取調(diào)頻消納域最大化時(shí)的發(fā)電調(diào)度。本發(fā)明從發(fā)電機(jī)組的調(diào)頻能力出發(fā)，提出了調(diào)頻消納域優(yōu)化指標(biāo)，構(gòu)建了兩階段優(yōu)化決策模型。第一階段以調(diào)頻消納域最大化為目標(biāo)，綜合考慮電網(wǎng)運(yùn)行和傳統(tǒng)電源發(fā)電機(jī)組性能約束，優(yōu)化得到發(fā)電機(jī)組發(fā)電出力計(jì)劃；第二階段以調(diào)頻容量公平性為目標(biāo)，考慮調(diào)頻性能，確定日前調(diào)頻容量分配計(jì)劃，在保證新能源調(diào)頻消納能力最大化基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了調(diào)度的公平有序。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力調(diào)度運(yùn)行技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于調(diào)頻消納域分析的日前發(fā)電調(diào)度優(yōu)化方法及裝置。

背景技術(shù)

近年來，我國新能源發(fā)展迅速，在電網(wǎng)裝機(jī)中占比日益增大，保障新能源消納和確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行間的矛盾日益突出。隨機(jī)波動(dòng)性較強(qiáng)是新能源運(yùn)行的重要特點(diǎn)，特別是高比例新能源電網(wǎng)，必須預(yù)留充足的調(diào)頻容量以應(yīng)對(duì)新能源短期波動(dòng)性對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響。調(diào)頻容量不足也因此成為制約新能源消納的重要因素。

為解決由于調(diào)頻容量不足影響新能源消納的問題，當(dāng)前主要的研究思路是從新能源隨機(jī)波動(dòng)性出發(fā)，對(duì)調(diào)頻容量需求指標(biāo)進(jìn)行修正，在發(fā)電計(jì)劃編制環(huán)節(jié)預(yù)留充足的調(diào)頻備用容量，以滿足實(shí)際運(yùn)行過程中新能源隨機(jī)波動(dòng)性要求。常用的方法實(shí)施流程要點(diǎn)包括：

(1)統(tǒng)計(jì)新能源隨機(jī)波動(dòng)性，根據(jù)新能源歷史發(fā)電數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)其波動(dòng)性分布規(guī)律，采用分布直方圖等統(tǒng)計(jì)工具測(cè)算在一定置信概率下的新能源最大波動(dòng)量；

(2)修正調(diào)頻備用容量，調(diào)頻備用容量主要用于應(yīng)對(duì)用電負(fù)荷短期波動(dòng)性，對(duì)新能源波動(dòng)性考慮較少，由于電力負(fù)荷和新能源波動(dòng)可視為獨(dú)立隨機(jī)事件，當(dāng)考慮新能源波動(dòng)性影響后可在傳統(tǒng)調(diào)頻備用容量基礎(chǔ)上增加與新能源最大波動(dòng)量相匹配的調(diào)頻備用容量，以此修正傳統(tǒng)容量需求；

(3)基于修正調(diào)頻備用容量的日前發(fā)電調(diào)度優(yōu)化，在傳統(tǒng)日前發(fā)電調(diào)度優(yōu)化模型中根據(jù)修正調(diào)頻備用容量對(duì)調(diào)頻備用約束項(xiàng)進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)化計(jì)算結(jié)果即考慮了新能源波動(dòng)性因素。

相關(guān)技術(shù)中，上述方法的基本思路在于根據(jù)新能源波動(dòng)性分析對(duì)調(diào)頻備用容量進(jìn)行修正，通過預(yù)留充足的調(diào)頻備用容量來適應(yīng)新能源波動(dòng)性要求。當(dāng)新能源在電網(wǎng)裝機(jī)中占比較低時(shí)，通過修正調(diào)頻備用容量，預(yù)留充足的調(diào)頻備用能夠解決新能源隨機(jī)波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)安全穩(wěn)定造成的影響。然而，隨著新能源裝機(jī)比例不斷增大，上述解決思路面臨如下幾個(gè)方面的問題：

(1)電網(wǎng)所能提供的調(diào)頻備用容量有限，不能做到與新能源裝機(jī)同步增長。新能源裝機(jī)越高，其隨機(jī)波動(dòng)性越強(qiáng)，所需要的調(diào)頻備用容量越大。然而目前調(diào)頻備用容量主要依靠煤電、水電、燃?xì)獾葌鹘y(tǒng)電源提供，當(dāng)新能源裝機(jī)比例較高時(shí)，傳統(tǒng)電源所能提供的調(diào)頻備用容量是有限的，不能無限度的適應(yīng)新能源發(fā)展下調(diào)頻備用容量增加的需求；

(2)調(diào)頻備用容量利用率較低，電網(wǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性下降。新能源波動(dòng)性越高的區(qū)間，發(fā)生概率越低。采用上述方法所預(yù)留的調(diào)頻備用容量往往處于“備”而少“用”的狀態(tài)，降低了電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，不利于資源優(yōu)化配置。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于調(diào)頻消納域分析的日前發(fā)電調(diào)度優(yōu)化方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)電源所能提供的調(diào)頻備用容量是有限的，不能無限度的適應(yīng)新能源發(fā)展下調(diào)頻備用容量增加的需求以及不利于資源優(yōu)化配置的問題。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種基于調(diào)頻消納域分析的日前發(fā)電調(diào)度優(yōu)化方法，包括：

以調(diào)頻消納域最大化為目標(biāo)構(gòu)建優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)電網(wǎng)安全運(yùn)行的第一約束條件以及傳統(tǒng)電源運(yùn)行特性的第二約束條件，構(gòu)建以調(diào)頻消納域最大化為目標(biāo)的第一優(yōu)化模型；