[發(fā)明專利]一種臺風(fēng)災(zāi)害下風(fēng)電預(yù)防控制優(yōu)化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110576800.8
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113346541B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝云云;楊皖浙;吳昊;蔡勝;李虹儀;李尚軒;嚴(yán)欣騰;鄒云;殷明慧;卜京;張俊芳
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 王安

本發(fā)明公開了一種臺風(fēng)災(zāi)害下風(fēng)電預(yù)防控制優(yōu)化方法，在臺風(fēng)到來前預(yù)先有序?qū)⒉糠诛L(fēng)電停運(yùn)，提前調(diào)度系統(tǒng)的火力和水力發(fā)電機(jī)組的可調(diào)節(jié)容量。該方法首先利用Copula函數(shù)對海上風(fēng)電出力預(yù)測誤差的時(shí)空相關(guān)性進(jìn)行建模并生成風(fēng)電停機(jī)場景；隨后確定海上風(fēng)電場拓?fù)涔收锨闆r生成風(fēng)電場故障場景，之后將風(fēng)電故障場景和風(fēng)電停機(jī)場景進(jìn)行耦合，最后基于條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值建立決策風(fēng)機(jī)提前停運(yùn)和機(jī)組出力調(diào)度的隨機(jī)優(yōu)化模型。該方法能夠在臺風(fēng)情況下避免海上風(fēng)電接入系統(tǒng)的負(fù)荷損失，同時(shí)減少系統(tǒng)運(yùn)行成本，可為臺風(fēng)情況下系統(tǒng)物資調(diào)配、機(jī)組出力調(diào)度等臺風(fēng)災(zāi)害防御提供參考，具有一定的理論價(jià)值和工程價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種基于條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值的臺風(fēng)災(zāi)害下風(fēng)電預(yù)防控制決策方法。

背景技術(shù)

由于風(fēng)能無污染可再生、運(yùn)行維護(hù)成本較低的特點(diǎn)，近年來，國家在沿海地區(qū)對風(fēng)能進(jìn)行了大力開發(fā)。但是，東南沿海區(qū)域也是我國受熱帶氣旋影響最為顯著的區(qū)域。在中國近海城市地區(qū)，每年都有不同強(qiáng)度的臺風(fēng)來襲。風(fēng)速的隨機(jī)性和波動(dòng)性導(dǎo)致風(fēng)電場出力具有波動(dòng)性，由于電力系統(tǒng)本身具有一定的穩(wěn)定余度，輸入功率的小幅度波動(dòng)并不會(huì)影響系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。然而強(qiáng)風(fēng)下大量風(fēng)電機(jī)組同步切出時(shí)，風(fēng)電場的出力可能由接近額定出力突變?yōu)榱恪．?dāng)電網(wǎng)中風(fēng)電滲透率提高到一定水平后，大規(guī)模風(fēng)電出力的劇烈波動(dòng)將會(huì)對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成明顯沖擊。

因此，有必要研究臺風(fēng)災(zāi)害下風(fēng)電停運(yùn)預(yù)防控制方法。現(xiàn)有研究主要針對的是風(fēng)電爬坡事件進(jìn)行預(yù)防控制，而在臺風(fēng)災(zāi)害下主要面臨大規(guī)模風(fēng)電停運(yùn)事件，目前針對臺風(fēng)災(zāi)害下風(fēng)電停機(jī)的預(yù)防控制方法研究較少。針對臺風(fēng)災(zāi)害下風(fēng)機(jī)停電場景系統(tǒng)調(diào)度研究，現(xiàn)有研究主要以風(fēng)電場為研究對象，考慮所有風(fēng)電全部退出，未能從電網(wǎng)的視角考慮風(fēng)電停運(yùn)不確定性研究電網(wǎng)的預(yù)防控制方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值的臺風(fēng)災(zāi)害下風(fēng)電預(yù)防控制決策方法，解決了現(xiàn)在臺風(fēng)情況下風(fēng)電停運(yùn)預(yù)防控制方法缺乏的問題。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種臺風(fēng)災(zāi)害下風(fēng)電預(yù)防控制優(yōu)化方法，包括如下步驟：

步驟1：利用Copula函數(shù)對海上風(fēng)電出力預(yù)測誤差的時(shí)空相關(guān)性進(jìn)行建模并生成風(fēng)電停機(jī)場景；

步驟2：確定海上風(fēng)電場拓?fù)涔收锨闆r生成風(fēng)電場故障場景；

步驟3：將風(fēng)電故障場景和風(fēng)電停機(jī)場景進(jìn)行耦合；

步驟4：基于條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值構(gòu)建決策風(fēng)機(jī)提前停運(yùn)和機(jī)組出力調(diào)度的隨機(jī)優(yōu)化模型，根據(jù)優(yōu)化模型確定風(fēng)機(jī)停運(yùn)和調(diào)度方案。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

(1)與現(xiàn)有海上風(fēng)電預(yù)防控制研究相比，本發(fā)明充分考慮了臺風(fēng)天氣下海上風(fēng)電故障的不確定性和風(fēng)機(jī)切機(jī)的時(shí)空相關(guān)性，建立了決策風(fēng)機(jī)提前停運(yùn)和機(jī)組出力調(diào)度的隨機(jī)優(yōu)化模型，能夠提前預(yù)防臺風(fēng)天氣下系統(tǒng)中多風(fēng)電場停運(yùn)事件，有效降低系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)；

(2)以條件風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值來衡量極端場景下的負(fù)荷損失成本，根據(jù)該模型得到的風(fēng)電提前停運(yùn)和機(jī)組出力調(diào)度策略，相比現(xiàn)有模型具有更低的系統(tǒng)運(yùn)行成本。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中的臺風(fēng)災(zāi)害下風(fēng)電預(yù)防控制優(yōu)化方法流程圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的RTS79測試系統(tǒng)接線圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的一種風(fēng)電機(jī)組輸出功率圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的一種水力發(fā)電機(jī)組輸出功率圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中的一種參與調(diào)節(jié)的火力發(fā)電機(jī)組輸出功率圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中的三種不同的風(fēng)機(jī)停運(yùn)方案對比圖。

具體實(shí)施方式