一种大规模风电和抽水蓄能联合送出多目标优化协调方法技术

本发明专利技术涉及一种大规模风电和抽水蓄能联合送出的多目标优化协调方法，所述方法为：计算风电和抽水蓄能联合系统送出的稳定极限、电网对风电的调峰裕度、风电和抽水蓄能联合系统的输电线路的热稳定极限，获得风电和抽水蓄能联合系统的送出稳定极限；建立风功率输出数学模型，并确定风力发电机输出有功功率数据；建立抽水蓄能机组的功率输出和能量输出模型；建立风电和抽水蓄能联合送出的多目标多约束协调优化模型，并进行优化；确定各优化目标优先顺序下的协调方案，并根据实际运行情况选择最终运行方案。该方法利用抽水蓄能可以低谷抽水、高峰发电的调节作用，既提高了风电的利用效率，又降低大规模风电间歇性波动对电网的安全稳定运行的影响。

【技术实现步骤摘要】
-种大规模风电和抽水蓄能联合送出多目标优化协调方法
： 本专利技术涉及一种风电和抽水蓄能联合送出多目标优化协调方法，更具体涉及一种 大规模风电和抽水蓄能联合送出多目标优化协调方法。
技术介绍
： 风电是洁净的可再生能源，风电既是对常规能源的重要补充，又对于调整能源结 构、保护环境、应对气候变化和促进可持续发展都具有重要的作用。大力发展风电已成为当 前能源工作的重要任务，是我国电力工业发展的长远方向。 风电输出功率具有随机波动的特点，输出功率不太稳定且时间上与负荷波动也不 一致，从而造成峰谷差巨大，对电网的调容、调压能力要求也比较高。 抽水蓄能作为一种经济成熟的储能系统，与风电系统互联后，可W在风电大发时 吸收电能，在负荷高峰时释放电能，将大大提高风电的利用率，增强电网的调峰能力。 因此，风电和抽水蓄能的联合运行对提高清洁能源的利用率具有重要意义。如何 对二者进行优化协调，在获得经济效益的同时又保证电网的安全运行，是一个重要课题。
技术实现思路
： 本专利技术的目的是提供， 该方法提高风电入网的渗透率，减少风电间歇性对电网的影响。 为实现上述目的，本专利技术采用W下技术方案；一种大规模风电和抽水蓄能联合送 出多目标优化协调方法，所述方法基于风电和抽水蓄能联合系统进行多目标优化协调；所 述方法包括W下步骤： [000引 （1)确定风电和抽水蓄能联合系统送出的稳定极限； (2)确定电网对风电的调峰裕度； (3)确定风电和抽水蓄能联合系统的输电线路的热稳定极限； (4)获得风电和抽水蓄能联合系统的送出极限； (5)建立风功率输出数学模型，并确定风力发电机输出有功功率数据； (6)建立抽水蓄能机组的功率输出和能量输出模型； (7)建立风电和抽水蓄能联合送出的多目标多约束协调优化模型，并进行优化； (8)确定各优化目标优先顺序下的协调方案，并根据实际运行情况选择最终运行 方案。 本专利技术提供的，所述步 骤（1)中的稳定极限通过交直流电网数据的潮流计算和暂态稳定计算获得。 本专利技术提供的，所述交 流电网数据包括交流输电线路参数和变压器参数；所述直流输电系统数据包括直流输电系 统控制器参数。 本专利技术提供的另一优选的一种大规模风电和抽水蓄能联合送出多目标优化协调 方法，所述步骤（2)的调峰裕度通过下式确定： [001 引 Pa = PtmaxX [(1-入）-(l+a) X 目t]+PgX (1+a) X (目广目 )+Ps+Pc 其中，Pa为调峰裕度，为日负荷峰值，A为最小负荷时峰谷率差，a为备用率， Ps为储能调峰容量，Pew为峰荷时水电出力，目T为火电强迫出力率，目W为水电强迫出力率， Ps为储能调峰容量，Pc为与外部系统联络线调峰能力。 本专利技术提供的再一优选的一种大规模风电和抽水蓄能联合送出多目标优化协调 方法，所述步骤（3)中的热稳定极限根据风电和抽水蓄能联合系统输出的导线型号确定输 电线路的热稳定极限。 本专利技术提供的又一优选的一种大规模风电和抽水蓄能联合送出多目标优化协调 方法，所述步骤（4)中送出极限通过综合比较暂稳极限、调峰裕度和热稳极限获得 本专利技术提供的又一优选的一种大规模风电和抽水蓄能联合送出多目标优化协调 方法，所述步骤巧）中的数学模型通过威布尔正偏态分布建立，其概率密度函数通过下式 确定： 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大规模风电和抽水蓄能联合送出多目标优化协调方法，所述方法基于风电和抽水蓄能联合系统进行多目标优化协调；其特征在于：所述方法包括以下步骤：(1)确定风电和抽水蓄能联合系统送出的稳定极限；(2)确定电网对风电的调峰裕度；(3)确定风电和抽水蓄能联合系统的输电线路的热稳定极限；(4)获得风电和抽水蓄能联合系统的送出极限；(5)建立风功率输出数学模型，并确定风力发电机输出有功功率数据；(6)建立抽水蓄能机组的功率输出和能量输出模型；(7)建立风电和抽水蓄能联合送出的多目标多约束协调优化模型，并进行优化；(8)确定各优化目标优先顺序下的协调方案，并根据实际运行情况选择最终运行方案。

【技术特征摘要】
1. 一种大规模风电和抽水蓄能联合送出多目标优化协调方法，所述方法基于风电和抽 水蓄能联合系统进行多目标优化协调；其特征在于：所述方法包括以下步骤： (1) 确定风电和抽水蓄能联合系统送出的稳定极限； (2) 确定电网对风电的调峰裕度； (3) 确定风电和抽水蓄能联合系统的输电线路的热稳定极限； (4) 获得风电和抽水蓄能联合系统的送出极限； (5) 建立风功率输出数学模型，并确定风力发电机输出有功功率数据； (6) 建立抽水蓄能机组的功率输出和能量输出模型； (7) 建立风电和抽水蓄能联合送出的多目标多约束协调优化模型，并进行优化； (8) 确定各优化目标优先顺序下的协调方案，并根据实际运行情况选择最终运行方案。2. 如权利要求1所述的一种大规模风电和抽水蓄能联合送出多目标优化协调方法，其 特征在于：所述步骤（1)中的稳定极限通过交流电网数据和直流输电系统数据的潮流计算 和暂态稳定计算获得。3. 如权利要求2所述的一种大规模风电和抽水蓄能联合送出多目标优化协调方法，其 特征在于：所述交流电网数据包括交流输电线路参数和变压器参数；所述直流输电系统数 据包括直流输电系统控制器参数。4. 如权利要求1所述的一种大规模风电和抽水蓄能联合送出多目标优化协调方法，其 特征在于：所述步骤（2)的调峰裕度通过下式确定： Pa = F1LmaxX [ (1_ 入）_ (1+ a ) X 3 T] +PgwX (1+ a ) X ( 3 T_ 3 w) +Ps+Pc 其中，Pa为调峰裕度，PtaxS日负荷峰值，A为最小负荷时峰谷率差，a为备用率，P s为储能调峰容量，Pcw为峰荷时水电出力，Pt为火电强迫出力率，Pw为水电强迫出力率，P s为储能调峰容量，P。为与外部系统联络线调峰能力。5. 如权利要求1所述的一种大规模风电和抽水蓄能联合送出多目标优化协调方法，其 特征在于：所述步骤（3)中的热稳定极限根据风电和抽水蓄能联合系统输出的导线型号确 定输电线路的热稳定极限。6. 如权利要求1-5任意一项所述的一种大规模风电和抽水蓄能联合送出多目标优化 协调方法，其特征在于：所述步骤（4)中送出极限通过综合比较暂稳极限、调峰裕度和热稳 极限获得。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：李惠玲，张志强，唐晓骏，苗友忠，李笑蓉，赵炜炜，郑超，张鑫，陈得志，陈湘，黄毅臣，李顺昕，梁大鹏，
申请(专利权)人：国家电网公司，中国电力科学研究院，国网冀北电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11