[發明專利]一種計及新能源消納的基于源荷協調互補的電力系統調度方法

有效

• 申請號: 202110770008.6
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113328475B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 陳艷波;武超;焦洋;陳冬暉;高瑜瓏;孫志祥;馬彥虎;鄭國棟
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/38;H02J3/00;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 陳波

本發明公開了一種計及新能源消納的基于源荷協調互補的電力系統調度方法，包括以下步驟：對新能源出力和負荷進行互補協調優化，優化過程同時計及新能源消納目標以及等效負荷曲線波動性最小目標，從而得到負荷疊加新能源出力后的等效負荷曲線；在此基礎上以火電機組運行經濟性最優為目標構建調度模型，通過時序生產模擬的方法得到火電平衡等效負荷曲線的出力情況。本發明所述調度方法不僅對于降低電力系統峰谷差、改善等效負荷曲線的波動性以平滑火電機組出力具有明顯的效果，還能保證新能源的棄電量不至于過大，同時還可以降低火電機組開機容量。

技術領域

本發明屬于新能源電力系統調度技術領域，具體涉及一種計及新能源消納的基于源荷協調互補的電力系統調度方法。

背景技術

隨著“碳達峰”與“碳中和”目標的提出，大力發展以風電、光伏為主的新能源電力已成未來趨勢。然而，新能源具有間歇性和隨機性的特點，對電力系統造成較大沖擊；另一方面，風電和光伏往往存在不同程度的反調峰特性，隨著風電與光伏裝機容量的不斷增加，其反調峰特性越來越明顯，造成火電機組頻繁調整出力以跟蹤負荷和新能源，不僅給火電機組帶來很大的調峰壓力且容易造成大量的棄風棄光。因此，如何確定系統的調度策略就顯得十分重要。傳統調度方式在滿足最大負荷并留有一定備用的條件下確定火電機組開機容量，以確保滿足負荷需求，這種方式下較大的火電機組開機容量不僅造成浪費而且沒有計及風光之間的互補特性，火電機組需要頻繁調節出力以跟蹤新能源出力和負荷變化，對火電機組磨損嚴重。為了更好的削峰填谷，平滑火電機組出力，使新能源出力與負荷協調互補得到優化后波動性最小的等效負荷曲線，進而火電機組平衡等效負荷曲線成為一種較好的調度方式，但其單一以等效負荷曲線波動性最小為目標造成較大的棄新能源率。

發明目的

本發明的目的即在于應對現有技術中所存在的問題，旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一或至少提供一種有用的商業選擇，為了在平滑等效負荷曲線的基礎上盡可能大的消納新能源，提出了一種計及新能源消納的基于源荷協調互補的電力系統調度方法，可以同時兼顧新能源消納與減小等效負荷波動的目標。

發明內容

本發明提供了一種計及新能源消納的基于源荷協調互補的電力系統調度方法，所述電力系統包括新能源機組和火電機組，所述新能源機組包括風電機組和/或光伏機組；所述電力系統調度方法包括以下步驟：

步驟A.對電力系統中的新能源出力和負荷進行互補協調優化，優化過程同時計及新能源消納目標以及等效負荷曲線波動性最小目標，從而得到負荷疊加新能源出力后的等效負荷曲線，具體包括以下子步驟：

子步驟A1、獲取系統預測風電、光伏出力曲線以及負荷曲線，其中在t時刻，預測風電出力、光伏出力以及負荷分別表示為P_FL(t)、P_GL(t)、D_P(t)；以新能源全消納或大比例消納的限制因素，如下式所示

式中ρ為定義的新能源消納比例，把此時得到的等效負荷曲線波動值Obj作為波動量最大的基準值，記為B_max，O_bj的計算表達式如式(1)所示：

其中：T為電力系統調度期間的時段數；t為某一時刻，單位為小時；E_p(t)為等效負荷曲線在t時刻的值，表達為如式(2)所示：

E_p(t)＝L_p(t)-P_F(t)-P_G(t) (2)，