【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可再生能源电力并网技术,具体涉及一种基于多目标优化的电网日前风电接纳能力评估方法及风电单位接纳成本指标。
技术介绍
近十年来,随着化石燃料的逐渐枯竭以及环境污染的日益加剧,全世界对发展以风电为代表的可再生能源均给予了足够的重视。截止2012年底,经过数年的高速开发,我国风资源丰富区的部分区域电网的风电渗透率达到了较高的水平,如蒙西电网风电装机占发电总装机的比例高达22.2%。大规模风电并网增加了调度决策的难度、恶化了局部电网的电能质量,更为严重的是,当电网调度资源无法平衡风功率的随机变动时,可能出现严重的“弃风”。2013年,我国电网“弃风”电量高达162亿千瓦,约占当年风力发电总量的10%。随着“弃风”现象日益严重,学术界对电网弃风原因进行了深层次分析,并从多个时间角度对电网的风电接纳能力进行了评估,从而为调度决策提供参考。文献一《基于电力平衡的辽宁电网接纳风电能力分析》(电力系统自动化,2010年,第34卷,第3期,第86页至90页)通过分析认为,现阶段导致“弃风”的主要原因是输送能力与调峰能力的制约,至于风电并网引起的系统潮流、电压稳定、电能质量等问题在局部电网内部即可解决,尚不至于制约整个电网对风电的消纳。文献二《大规模风电接入电网的相关问题及措施》(中国电机工程学报,2010年,第30卷,第25期,第1页至9页)对比了中德两国的电源结构,认为电源结构不合理是导致大规模“弃风”的主要原因之一。文献三《考虑网络安全约束的实时风电消纳能力评估》(中国电机工程学报,2013年,第33卷,第16期,第23至2 ...
【技术保护点】
一种基于多目标优化的电网日前风电接纳能力评估方法,其特征是:电网日前风电接纳能力评估模型有风电接纳能力最大与常规系统发电成本最小两个优化目标,如下所示:优化目标1:maxAw(ui,Pi,t)=Σt=1TFw,t-Σt=1TCw,t(ui,Pi,t)]]>优化目标2:minCG=Σt=1TΣi=1Nfi(Pi,t)ui]]>上式中,Aw为调度日内的风电接纳电量,为调度日内的风电预测电量减去弃风电量期望;Pi,t为机组i在时段t的输出功率;ui表示机组i在调度日内的运行状态,“0”表示停机,“1”表示开机;T为调度时段数;Fw,t为时段t的风电最大理论出力,即风功率预测值;Cw,t为时段t的“弃风”电量期望,与Pi,t及ui有关;CG为常规系统在调度日内的发电成本;N为常规机组的数目;fi(Pi,t)为机组i在时段t的燃料成本函数,可由二次函数拟合;电网日前风电接纳能力评估模型的约束条件如下:系统有功平衡约束:Pd,t-Σi=1NuiPi,t-Pw,t=0]]>上式中,Pd,t为时刻t的负荷预测值,Pw,t为时刻t的风电上网电量 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于多目标优化的电网日前风电接纳能力评估方法,其特征是:电
网日前风电接纳能力评估模型有风电接纳能力最大与常规系统发电成本最小两
个优化目标,如下所示:
优化目标1:maxAw(ui,Pi,t)=Σt=1TFw,t-Σt=1TCw,t(ui,Pi,t)]]>优化目标2:minCG=Σt=1TΣi=1Nfi(Pi,t)ui]]>上式中,Aw为调度日内的风电接纳电量,为调度日内的风电预测电量减去
弃风电量期望;Pi,t为机组i在时段t的输出功率;ui表示机组i在调度日内的运
行状态,“0”表示停机,“1”表示开机;T为调度时段数;Fw,t为时段t的风电
最大理论出力,即风功率预测值;Cw,t为时段t的“弃风”电量期望,与Pi,t及
ui有关;CG为常规系统在调度日内的发电成本;N为常规机组的数目;fi(Pi,t)为
机组i在时段t的燃料成本函数,可由二次函数拟合;
电网日前风电接纳能力评估模型的约束条件如下:
系统有功平衡约束:
Pd,t-Σi=1NuiPi,t-Pw,t=0]]>上式中,Pd,t为时刻t的负荷预测值,Pw,t为时刻t的风电上网电量;
常规机组出力约束:
Pmin,i≤Pi,t≤Pmax,i上式中,Pmax,i、Pmin,i分别为机组i的最大、最小技术出力;
爬坡约束:
Pi,t-Pi,t-1≤ΔTRup,iPi,t-1-Pi,t≤ΔTRdown,i上式中,Rup,i、Rdown,i分别为机组i最大增、减出力速率;
系统安全性约束:
VLOLP,t≤RLOLP上式中,VLOLP,t为调度时段t的失负荷概率,RLOLP为期望达到的运行可靠性
水平;
风功率约束:
Pw,t≤Fw,t。
2.根据权利要求1所述的基于多目标优化的电网日前风电接纳能力评估方
法,其特征是:电网日前风电接纳能力评估模型,采用基于非支配分类的遗传算
法对其进行求解,求出该评估模型的Pareto最优解集,具体步骤如下:
步骤1、随机产生遗传算法的初始染色体种群,种群规模为10N;采用长度
为N的二进制...
【专利技术属性】
技术研发人员:张新松,邱爱兵,郭晓丽,李智,王胜锋,华亮,王建平,
申请(专利权)人:南通大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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