[發(fā)明專(zhuān)利]一種新能源集群的輸出功率優(yōu)化方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111147255.7
• 申請(qǐng)日: 2021-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113595153B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉純;朱凌志;曲立楠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/46
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/46
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

本發(fā)明涉及新能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體提供了一種新能源集群的輸出功率優(yōu)化方法及裝置，包括：求解預(yù)先建立的新能源集群功率優(yōu)化模型，得到新能源集群中各新能源電站的最優(yōu)輸出功率；控制新能源集群中各新能源電站的輸出功率為所述最優(yōu)輸出功率；其中，所述預(yù)先建立的新能源集群功率優(yōu)化模型中的約束條件包括下述中的至少一種：新能源電站的輸出功率約束、新能源電站的等效短路比約束和新能源集群的加權(quán)等效短路比約束。本發(fā)明提供的技術(shù)方案針對(duì)新能源集群接入地區(qū)，以能量化評(píng)估新能源穩(wěn)定運(yùn)行的集群等效短路比為邊界，求解新能源集群的最優(yōu)輸出功率，為新能源的規(guī)劃、運(yùn)行提供指導(dǎo)建議。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新能源集群的輸出功率優(yōu)化方法及裝置。

背景技術(shù)

新能源發(fā)電接入電力系統(tǒng)的比例逐年提升。以風(fēng)電、光伏發(fā)電為代表的新能源發(fā)電，均采用電力電子變流器接口方式（包括電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)），采用電流源控制方式。

當(dāng)前新能源的出力優(yōu)化分析多從電網(wǎng)的調(diào)峰需求出發(fā)，以調(diào)節(jié)電源能力、負(fù)荷波動(dòng)性、新能源波動(dòng)性、電網(wǎng)互聯(lián)互通、需求側(cè)響應(yīng)等方面出發(fā)，建立包含新能源發(fā)電的隨機(jī)生產(chǎn)模型，以一定時(shí)間段內(nèi)的新能源發(fā)電量最大為目標(biāo)，研究新能源的最大消納能力。

然而對(duì)于基于電流源控制方式的變流器接口發(fā)電設(shè)備，通過(guò)鎖相環(huán)鎖定接入點(diǎn)的電壓幅值和相角，因此其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)先決條件是：注入電網(wǎng)的電流不會(huì)引起并網(wǎng)點(diǎn)電壓幅值和相角太大的變化，即接入點(diǎn)的電網(wǎng)強(qiáng)度可承受電力電子設(shè)備接入對(duì)電網(wǎng)的擾動(dòng)。若風(fēng)電/光伏變流器接入弱電網(wǎng)，其輸出的電流會(huì)直接引起接入點(diǎn)電壓變化，導(dǎo)致變流器的控制系統(tǒng)參考系變動(dòng)，甚至引起設(shè)備與系統(tǒng)之間振蕩。

從生產(chǎn)模擬角度研究新能源出力優(yōu)化具有典型性，但仍然需要考慮新能源接入電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行需求。實(shí)際測(cè)試表明，新能源發(fā)電設(shè)備有弱電網(wǎng)運(yùn)行能力，但存在運(yùn)行極限情況，因此優(yōu)化求解新能源的消納能力時(shí)，有必要計(jì)及新能源的運(yùn)行狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述缺陷，本發(fā)明提出了一種新能源集群的輸出功率優(yōu)化方法及裝置。

第一方面，提供一種新能源集群的輸出功率優(yōu)化方法，所述新能源集群的輸出功率優(yōu)化方法包括：

求解預(yù)先建立的新能源集群功率優(yōu)化模型，得到新能源集群中各新能源電站的最優(yōu)輸出功率；

控制新能源集群中各新能源電站的輸出功率為所述最優(yōu)輸出功率。

優(yōu)選的，所述預(yù)先建立的新能源集群功率優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)的計(jì)算式如下：

上式中，P_Rei為新能源集群中第i個(gè)新能源電站的輸出功率，N為新能源集群中新能源電站總數(shù)。

優(yōu)選的，所述預(yù)先建立的新能源集群功率優(yōu)化模型包括下述中的至少一種為所述預(yù)先建立的新能源集群功率優(yōu)化模型配置的約束條件：新能源電站的輸出功率約束、新能源電站的等效短路比約束和新能源集群的加權(quán)等效短路比約束；

其中，所述新能源電站的輸出功率約束的計(jì)算式如下：

P_Rei≤P_nRei

上式中，P_nRei為新能源集群中第i個(gè)新能源電站的額定功率，P_Rei為新能源集群中第i個(gè)新能源電站的輸出功率。

優(yōu)選的，所述新能源電站的等效短路比約束的計(jì)算式如下：

ESCR_i≤ESCRlim_i