本发明专利技术公开了一种电力系统风电消纳能力评估方法，本发明专利技术在历史风电和负荷数据的基础上，挖掘风电和负荷的随机统计规律，以此为基础建立风电消纳能力评估模型和求解方法，使所提方法在反映长期规划要求的基础上，既能量化风电接入对系统发电和调峰能力的影响，又能利用储能系统有效提高风电消纳的能力，从而更好地解决大规模风电开发后难以并网及消纳的难题。本发明专利技术具有计算得到的储能容量Ex或风电功率Pwny为电力系统的规划设计和调度提供了可靠的方法和途径的特点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，本专利技术在历史风电和负荷数据的基础上，挖掘风电和负荷的随机统计规律，以此为基础建立风电消纳能力评估模型和求解方法，使所提方法在反映长期规划要求的基础上，既能量化风电接入对系统发电和调峰能力的影响，又能利用储能系统有效提高风电消纳的能力，从而更好地解决大规模风电开发后难以并网及消纳的难题。本专利技术具有计算得到的储能容量Ex或风电功率Pwny为电力系统的规划设计和调度提供了可靠的方法和途径的特点。【专利说明】
本专利技术涉及风力发电
，尤其涉及一种能够有效提高电力系统风电消纳能力的。
技术介绍
风电正经历由小规模、补充性电源向大规模、重要性电源的角色转换。风电大规模开发后能否并网以及风电并网后系统能消纳多少风电，是目前风电规模化发展的瓶颈，也是电力系统调度与规划部门关注的焦点问题。但是，通常的风电消纳能力评估方法是对实时优化进行评估，评估结果难以为系统的长期规划提供参考依据，且所提方法从制约风电消纳能力的因素出发，未量化风电接入对系统充裕性的影响程度，评估结果的有效性和可靠性较差，无法有效提高风电消纳能力。中国专利授权【专利技术者】黎静华, 兰飞, 龙裕芳, 韦化 申请人:广西大学
【技术保护点】
一种电力系统风电消纳能力评估方法，所述电力系统包括用电负荷、大功率蓄电池、输电电网，与输电电网相连接的若干个风电、水电和火电发电机组；用电负荷、大功率蓄电池分别与输电电网电连接，其评估过程包括如下步骤： (1‑1)在计算机中进行多情景的设置： 设定情景1：E＝0，Pwn＝0表示风电容量为0并且未连接大功率蓄电池的电力系统； 设定情景2：E＝0；Pwn＝ΔP，2ΔP，3ΔP，…，nΔP为风力发电机组有输出功率并且未连接大功率蓄电池的电力系统； 设定情景3：E＝ΔE，2ΔE，3ΔE，…，mΔE；Pwn＝0表示风电容量为0并且连接大功率蓄电池的电力系统； 设定情景4：E＝ΔE，2ΔE，3ΔE，…，mΔE；Pwn＝ΔP，2ΔP，3ΔP，…，nΔP为连接了大功率蓄电池并且风力发电机组有输出功率的电力系统；其中，E为各个大功率蓄电池的储能容量，Pwn为风电容量，m为储能递增步数，ΔE为储能递增步长，n为风电容量的递增步数，ΔP为风电容量的递增步长； (1‑2)计算综合净负荷曲线： (1‑2‑1)计算机从电力系统中获得负荷功率数据和风电输出功率数据，利用负荷功率数据减去风电输出功率值，从而画出净负荷曲线； (1‑2‑2)修正净负荷曲线，得到综合净负荷曲线： 计算机在净负荷曲线低谷值左、右选取n2个等间隔时刻 t1，t2，…，tn2，读取各个时刻的净负荷值利用公式计算净负荷谷值P′min，Δt为相邻时刻的时间差，将净负荷曲线小于P′min的所有数值沿纵坐标平移至P′min，得到综合净负荷曲线；(1‑3)计算不同情景下的系统充裕性指标： (1‑3‑1)将风力发电机组的输出功率值输入到计算机中，各风电功率值组合成风电场风功率序列，读取风力发电机组的调峰容量以及负荷时序曲线； (1‑3‑2)建立综合净负荷分级水平和调峰需求分级水平： 利用核密度估计法计算系统综合净负荷的累积概率分布函数FL，将综合净负荷水平均分为KL个等级，设定Lload，k为第k级综合净负荷水平，利用公式 计算第1至KL级综合净负荷水平的概率和其中为FL的逆函数，为的自变量为时的值；(1‑3‑3)利用核密度估计法计算系统调峰需求的累积分布函数FW，将系统调峰需求水平平均分为KL个等级，设定Preq，k为第k级调 峰需求水平，利用公式 计算第1至KL级调峰需求水平的概率和其中，为FW的逆函数，为的自变量为时的值；(1‑4)对储能容量为E和风电容量为Pwn的系统充裕性进行评估： (1‑4‑1)计算机对等级为1至KL的综合净负荷水平和系统调峰需求，所对应的水力和火力发电机组的运行状态进行抽样，设定N为抽样总次数，设定k的初始值为1； (1‑4‑2)利用公式RG＝PGmax‑PGmin计算第k级第i次抽样的每台运行水力和火力发电机组的可调容量RG，利用公式Preserse＝∑RG计算总的调峰容量Preserve，其中，PGmax为每台火力和水力发电机组的输出功率最大值；PGmin为每台火力和水利发电机组的输出功率最小值；i＝1，…，N； (1‑4‑3)利用公式PRNE，i＝max{0，(Preq，k‑Preserve)}计算第k级第i次抽样中的调峰不足容量PRNE，i； (1‑4‑4)利用公式判断Ii的取值；其中，Preq，k为第k级调峰需求水平；PRNE，i表示第k级第i次抽样 中的调峰不足容量； (1‑4‑5)利用公式PG＝∑PGmax计算系统运行的水力和火力发电机组的总可用容量PG； (1‑4‑6)利用公式LLNE，i＝max{0，(Lload，k‑PG)}计算第k级第i次抽样中发电不足容量LLNE,i，并根据公式判断Ji的取值；其中，PG为第k级可用容量； (1‑4‑7)利用公式和计算第k级水平下的充裕性指标PRNEPk、PRNEEk、LOLPk和LOEEk；其中，Tk为设定的第k级水平的持续时间长度；PRNEPk为第k级调峰需求水平下的调峰不足概率；PRNEEk表示第k级调峰需求水平下的调峰不足期望；LOLPk为第k级负荷水平下的发电不足概率；LOEEk为第k级负荷水平下的发电不足期望； (1‑4‑8)当则返回步骤(1‑4‑2)，继续对本级水平进行模拟；当使k值增加1；若k<KL，则返回步骤(1‑4‑2)；否则转入步骤(1‑5)； 其中，X′为PRNEPk或LOLPk，E(X‘)为1至KL级别的X′的均值， σ(X′)为X′的标准差； (1‑5)计算系统的整体充裕性指标： 利用公式对分级水平的充裕性指标进行累加；其中，PRNEP为调峰不足概率，PRNEE为调峰不足期望，LOLP为发电不足概率，LOEE为发电不足期望； (1‑6)建立充裕性指标与储能容量、风电容量的三维曲面图； (1‑7)计算机根据三维曲面图计算系统所需的储能容量Ex或风电功率Pwny。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黎静华，兰飞，龙裕芳，韦化，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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