基于预测不确定度和净空出力的光伏发电优化调度方法技术

技术编号:10411771 阅读:189 留言:0更新日期:2014-09-10 20:19
本发明专利技术提供了一种基于预测不确定度和净空出力的光伏发电优化调度方法,包括如下步骤:(1)根据光伏发电净空模型,得到净空出力P净空;(2)光伏发电接纳能力计算;(3)判断光伏发电是否处于受限时段;(4)对受限时段的光伏电站功率进行优化分配;(5)输出光伏电站发电调度计划。本发明专利技术提供的基于预测不确定度和净空出力的光伏发电优化调度方法,用于指导光伏发电的调度,从而提高系统的安全稳定运行水平以及系统消纳光伏发电的能力,以减少光伏发电的受限电量,提高光伏发电利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源发电领域,具体涉及一种。
技术介绍
电力系统是一个复杂的动态系统,其安全稳定运行本质上要求发电与负荷需求之间必须时刻保持平衡。电力系统如果不能进行有效控制而出现供需失衡,将影响负荷的可靠用电甚至可能引起系统大范围的事故。光伏发电具有间歇性和随机性的特点,大规模光伏发电并网对电力系统的安全稳定运行带来了非常大的影响,系统中其他稳定电源必须像跟踪负荷一样,跟随光伏发电的出力波动而波动。当系统中光伏发电穿透功率较小时,其出力对系统的影响比较小。但是,当光伏发电穿透功率较大时,其出力的大范围波动对系统安全经济运行方案产生非常大的影响,传统的安全经济运行方案必须做出调整才能维持系统稳定。在没有光伏发电并网的系统中,电网调度部门根据负荷预测曲线,对各发电厂发电任务进行合理规划和安排,提出各发电厂的日发电计划。大规模光伏发电并网后,如果仍然只按负荷预测曲线安排发电计划,将不能满足光伏发电出力的大范围波动特性。大规模光伏发电并网的调度运行问题是光伏发电装机比例较大的电网都面临的难题。为了应对光伏发电的随机性、间歇性和不可随意控制性,电力系统在运行中必须考虑留有足够的备用电源和调峰容量,以保证光伏发电出力不足时能够正常向用户供电,这必将造成系统备用容量增大;而在光伏发电出力大、而负荷不足时,又必须采取降低火电机组出力的方式来保证供需平衡,这不仅增加了系统的运行成本,同时还会给系统的安全稳定运行带来隐患。因此,随着光伏发电装机容量的增加,其并网后的调度运行成为迫不及待需要解决的问题,只有光伏发电参与系统的调度运行才能保证电力系统的安全稳定运行、提高系统消纳光伏发电的能力、提高系统运行的经济性。光伏发电的调度运行依赖于光伏发电功率预测,由于光伏发电功率预测主要依赖于数值天气预报,受数值天气预报的影响,光伏发电功率预测结果精度偏低。受预测精度的影响,光伏发电功率还未能准确纳入系统调度运行,导致系统运行中不能优先考虑光伏发电,致使实际运行中光伏发电功率受限电量比较多,不利于清洁能源的利用。
技术实现思路
为克服上述缺陷,本专利技术提供了一种,用于指导光伏发电的调度,从而提供系统的安全稳定运行水平以及系统消纳光伏发电的能力,以减少光伏发电的受限电量,提高光伏发电利用率。为实现上述目的,本专利技术提供一种,其改进之处在于,所述方法包括如下步骤:(I).根据光伏发电净空模型,得到净空出力P.;(2).全网光伏发电接纳能力计算;(3).判断光伏发电是否处于受限时段;(4).对受限功率进行优化分配;(5).输出光伏电站发电调度计划。本专利技术提供的优选技术方案中,在所述步骤I中,净空出力是指光伏电站的净空模型得到的最大出力限值。本专利技术提供的第二优选技术方案中,所述净空模型,是在晴天、无云层遮挡的情况下,计算并建立近地面瞬时太阳辐射强度与大气层外切平面的瞬时太阳辐射强度之间的关系式模型。本专利技术提供的第三优选技术方案中,在所述步骤2中,为了得到光伏发电计划曲线PirtHt,需对电网调峰和各种安全约束限制下的光伏发电最大接纳能力进行判断。本专利技术提供的第四优选技术方案中,由调峰约束下光伏发电最大接纳能力和各种安全约束限制下最大接纳能力综合得到;电网调峰约束下的光伏发电最大接纳能力与负荷预测值、联络线计划、机组组合方式、区域控制偏差和备用容量相关连,计算公式为:P调峰受限下光伏发电最大接纳能力=P总负荷预测+Ρ联络线计划—P常规机组最小出力—ACE—P备用容量(I) 式(I)中,ACE为电网的区域控制偏差。本专利技术提供的第五优选技术方案中,在所述步骤3中,根据得到的电网光伏发电最大接纳能力P光伏发电最大接纳能力,并和光伏发电功率预测值P预测比较,右P光伏发电最大接纳能力〉P预?,则光伏发电调度进入非限电时段,光伏发电计划曲线为考虑预测值误差和净空出力的区间带,即P计划值=(P麵_ σ )丽~min ((P麵+ σ ),P净空)MW ;右P光伏发电最大接纳能力〈P Bi测,则光伏发电调度进入限电时段,光伏发电计划曲线为最大值为、最小值为零的区间带,即P计划值=O~P光伏发电最大接纳能力。本专利技术提供的第六优选技术方案中,在所述步骤4中,在系统安全稳定受限调度时段,将受限功率限值、各光伏电站的功率预测值P., 1、预测不确定度σ i和净空出力P#s, i作为功率分配方案的输入,以功率受限时段内系统受限光伏发电电量最小为目标,根据各光伏电站预测功率及总功率限值为约束,优化分配各光伏电站可输出功率Pi(t);优化分配函数如下式所述: η= iCl)ηs.t.Σ石W S P光汰发电最热纳能力 i=\Pι (t) ^ P H|iij, i(3)式中,Pi(t)为第i个光伏电站的输出功率,Qi(PiU))为第i个光伏电站的限电电量。与现有技术比,本专利技术提供的一种,允许光伏电站参与到系统运行中,通过协调光伏发电与常规电源的调度,使得在保障系统安全稳定运行的基础上提高光伏发电消纳能力;允许光伏电站能参与电力系统调度运行,包括允许功率波动较大的光伏电站参与电网运行;建立了光伏电站与调度中心的通信系统,将光伏电站上报的预计发电功率通过调度中心的协调安排后再下光伏电站执行,以协调各光伏电站之间以及光伏电站与常规电源之间的电力调度;以充分利用光伏发电所发电量为原则,将光伏发电调度分为安全稳定受限时段与安全稳定非受限时段,两个时段内分别采用不同的方法调度光伏电站发电;允许光伏电站在一定范围内波动运行,能适应光伏发电依赖太阳能资源波动的需求,且规定波动范围有利于提高功率预测精度;在考虑电网安全稳定约束的前提下优先调度光伏发电,有利于提高电网安全性;将安全稳定受限时段内的受限功率优化分配到各个光伏电站,减少了光伏发电受限电量,有利于提高电网消纳光伏发电的能力;以光伏电站多发电为原则,增加系统运行的经济性与环保性。【附图说明】图1为的流程示意图。图2为光伏电站调度计划区间形式。图3为方法中步骤3中判断光伏发电是否处于受限时段的示意图。图4为方法中步骤4对受限功率进行优化分配的示意图。【具体实施方式】如图1所示,一种,包括如下步骤:(I).根据光伏 发电净空模型,得到净空出力Pjfs ;(2).全网光伏发电接纳能力计算;(3).判断光伏发电是否处于受限时段;(4).对受限功率进行优化分配;(5).输出光伏电站发电调度计划。在所述步骤I中,净空出力是指光伏电站的净空模型得到的最大出力限值。所述净空模型,是在晴天、无云层遮挡的情况下,计算并建立近地面瞬时太阳辐射强度与大气层外切平面的瞬时太阳辐射强度之间的关系式模型。在所述步骤2中,为了得到光伏发电计划曲线Pittw,需对电网调峰和各种安全约束限制下的光伏发电最大接纳能力P力进行判断。P光伏发电最大接纳能力由调峰约束下光伏发电最大接纳能力和各种安全约束限制下最大接纳能力综合得到;电网调峰约束下的光伏发电最大接纳能力与负荷预测值、联络线计划、机组组合方式、区域控制偏差和备用容量相关连,计算公式为:Pi_受PI下嫌发电最大獅能力=P总负荷麵+Pr络线M P常麵组最小出力-ACE-P备贿量(I)式(I)中,ACE为电网的区域控制偏差。在所述步骤3中,根据得到的电网光伏发电最大接纳能力Pm发电最大_能力,并和光伏发电功本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种基于预测不确定度和净空出力的光伏发电优化调度方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1).根据光伏发电净空模型,得到净空出力P净空;(2).全网光伏发电接纳能力计算;(3).判断光伏发电是否处于受限时段;(4).对受限时段的光伏电站功率进行优化分配;(5).输出光伏电站发电调度计划。

【技术特征摘要】
2013.03.04 CN 201310067959.21.一种基于预测不确定度和净空出力的光伏发电优化调度方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤: (1).根据光伏发电净空模型,得到净空出力Pifs; (2).全网光伏发电接纳能力计算; (3).判断光伏发电是否处于受限时段; (4).对受限时段的光伏电站功率进行优化分配; (5).输出光伏电站发电调度计划。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤I中,净空出力是指光伏电站的净空模型得到的最大出力限值。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述光伏发电净空模型,是在晴天、无云层遮挡的情况下,计算并建立近地面瞬时太阳辐射强度与大气层外切平面的瞬时太阳辐射强度之间的关系式模型。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步骤2中,为了得到光伏发电计划曲线PirtHt,需对电网调峰和各种安全约束限制下的光伏发电最大接纳能力进行判断。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,由调峰约束下光伏发电最大接纳能力和各种安全约束限制下最大接纳能力综合得到;电网调峰约束下的光伏发电最大接纳能力与负荷预测值、联络线计划、机组组合方式、区域控制偏差和备用容量相关连,计算公式为: P调峰受限下光伏发电最大接纳能力=P总负荷预测+ρ联络线计划—P常规...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘纯黄越辉许晓艳王伟胜马烁刘德伟李鹏礼晓飞付敏梁昌波高云峰唐林孙春飞郑立永柴海棣王江元戴松霖田野李丽柳阳付亮刘延国
申请(专利权)人:中国电力科学研究院中电普瑞张北风电研究检测有限公司国家电网公司
类型:发明
国别省市:北京;11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1