风电与火电耦合外送优化控制方法技术

本发明专利技术公开了一种风电与火电耦合外送优化控制方法，包括：基于日前风电预测，确定日前风电调峰需求容量，从而得出日前风电调峰需求容量曲线；基于日前负荷预测，确定日前火电调峰可用容量，从而得出日前火电调峰可用容量曲线；根据上述得出的日前风电调峰需求容量曲线和日前火电调峰可用容量曲线计算日前风电初步可外送功率、日前火电初步可外送功率及日前风火耦合外送初步功率；基于日前风电初步可外送功率、日前火电初步可外送功率以及日前风火耦合外送初步功率计算得出日前风电外送功率、日前火电外送功率及日前风火耦合外送功率，从而得到风电与火电耦合外送优化控制方案。达到计算简单，且预测准确的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统新能源与可再生能源领域，具体地，涉及一种风电与火电耦合外送优化控制方法。
技术介绍
风速本身的间歇性和随机性会导致整个风电场出力变化具有不确定性，风电出力的不确定性会加大系统的等效负荷差，易导致电网调峰能力不足、调节速度也难以适应风电出力的大幅度变化等问题。尽管现代先进的风电发电技术可以控制风电机组的出力，但也是以风速限制作为前提的。对于电网调峰来说，最严重的情况是，负荷高峰时风电机组出力为零，负荷低谷时风电机组满出力，风电机组不仅不能够参与调峰，反而增大了电网调峰的难度，对其它机组的调峰要求进一步提高。采取风电、火电耦合外送，利用风电、火电进行协调控制，在耦合送出时优先考虑风电送出，并随着风电出力的波动，火电机组对风电进行相应的配合，使得输送断面出力平稳，也保证了风火耦合外送断面不易越限。风火协调控制使得风电场的输出功率尽量平稳并具备一定的可控能力，系统相应的功角、电压、频率以及线路功率特性等，都相对于单独输送风电有了明显的改善。同时，风火协调外送时优先输送风电，通过改变火电机组出力来配合风电的波动性，并利用一定的火电机组作为风电机组的调频调峰电源，这样不仅可以提高风电并网运行后电网的可靠性，充分利用输电通道，降低大容量风电外送的输电成本，同时也大大提高了风电的消纳能力。如何优化控制风电与火电耦合外送对新能源与可再生能源发电具有十分重要的意义。目前对风电与火电耦合外送的优化控制方法，大多数都是采用复杂算法、复杂数学理论，其应用仅仅停留在理论阶段；而当应用于生产实际时，这些方法常常因为计算速度不符合在线计算要求、电网实际情况与理论假设不符而难于真正地达到其理论预测效果，对电网日前发电计划安排的实际指导意义不大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出一种风电与火电耦合外送优化控制方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种风电与火电耦合外送优化控制方法，包括：S1：基于日前风电预测，确定日前风电调峰需求容量，从而得出日前风电调峰需求容量曲线；S2：基于日前负荷预测，确定日前火电调峰可用容量，从而得出日前火电调峰可用容量曲线；S3：根据上述得出的日前风电调峰需求容量曲线和日前火电调峰可用容量曲线计算日前风电初步可外送功率、日前火电初步可外送功率及日前风火耦合外送初步功率；S4：基于日前风电初步可外送功率、日前火电初步可外送功率以及日前风火耦合外送初步功率计算得出日前风电外送功率、日前火电外送功率及日前风火耦合外送功率，从而得到风电与火电耦合外送优化控制方案。优选的，所述S3包括以下步骤：S301：基于S1确定的日前风电调峰需求容量和S2确定的日前火电调峰可用容量，并根据风电爬坡率、火电爬坡率以及日前风电预测值，初步确定可用于外送的风电功率，即日前风电初步可外送功率；S302：基于S1确定的日前风电调峰需求容量和S2确定的日前火电调峰可用容量，初步确定可用于外送的火电功率,即日前火电初步可外送功率；S303：基于S301确定的日前风电初步可外送功率和S302确定的日前火电初步可外送功率，初步确定可用于外送的风电功率与火电功率之和，即日前风火耦合外送初步功率。优选的，所述S4包括以下步骤：S401：基于S301确定的风电初步可外送功率，并根据风火耦合外送通道断面极限，最终确定可用于外送的风电功率，即日前风电外送功率；S402：基于S302确定的日前火电初步可外送功率、S303确定的日前风火耦合外送初步功率和S401确定的日前风电外送功率，并根据风火耦合外送通道断面极限，最终确定可用于外送的火电功率，即日前火电外送功率；S403：基于S401确定的日前风电外送功率和S402确定的日前火电外送功率，最终确定可用于外送的风电功率与火电功率之和，即日前风火耦合外送功率。S404：基于日前风电外送功率、日前火电外送功率和日前风火耦合外送功率，得到风电与火电耦合外送优化控制方案。优选的，S1中确定日前风电调峰需求容量具体为：假设PG.need为日前风电调峰需求容量，则： P G . n e e d = ( W p r e . max - W p r e . min ) × W R a m p G R a m p , W R a m p ≥ G本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风电与火电耦合外送优化控制方法，其特征在于，包括：S1：基于日前风电预测，确定日前风电调峰需求容量，从而得出日前风电调峰需求容量曲线；S2：基于日前负荷预测，确定日前火电调峰可用容量，从而得出日前火电调峰可用容量曲线；S3：根据上述得出的日前风电调峰需求容量曲线和日前火电调峰可用容量曲线计算日前风电初步可外送功率、日前火电初步可外送功率及日前风火耦合外送初步功率；S4：基于日前风电初步可外送功率、日前火电初步可外送功率以及日前风火耦合外送初步功率计算得出日前风电外送功率、日前火电外送功率及日前风火耦合外送功率，从而得到风电与火电耦合外送优化控制方案。

【技术特征摘要】
1.一种风电与火电耦合外送优化控制方法，其特征在于，包括：S1：基于日前风电预测，确定日前风电调峰需求容量，从而得出日前风电调峰需求容量曲线；S2：基于日前负荷预测，确定日前火电调峰可用容量，从而得出日前火电调峰可用容量曲线；S3：根据上述得出的日前风电调峰需求容量曲线和日前火电调峰可用容量曲线计算日前风电初步可外送功率、日前火电初步可外送功率及日前风火耦合外送初步功率；S4：基于日前风电初步可外送功率、日前火电初步可外送功率以及日前风火耦合外送初步功率计算得出日前风电外送功率、日前火电外送功率及日前风火耦合外送功率，从而得到风电与火电耦合外送优化控制方案。2.根据权利要求1所述的风电与火电耦合外送优化控制方法，其特征在于，所述S3包括以下步骤：S301：基于S1确定的日前风电调峰需求容量和S2确定的日前火电调峰可用容量，并根据风电爬坡率、火电爬坡率以及日前风电预测值，初步确定可用于外送的风电功率，即日前风电初步可外送功率；S302：基于S1确定的日前风电调峰需求容量和S2确定的日前火电调峰可用容量，初步确定可用于外送的火电功率,即日前火电初步可外送功率；S303：基于S301确定的日前风电初步可外送功率和S302确定的日前火电初步可外送功率，初步确定可用于外送的风电功率与火电功率之和，即日前风火耦合外送初步功率。3.根据权利要求1所述的风电与火电耦合外送优化控制方法，其特征在于，所述S4包括以下步骤：S401：基于S301确定的风电初步可外送功率，并根据风火耦合外送通道断面极限，最终确定可用于外送的风电功率，即日前风电外送功率；S402：基于S302确定的日前火电初步可外送功率、S303确定的日前风火耦合外送初步功率和S401确定的日前风电外送功率，并根据风火耦合外送通道断面极限，最终确定可用于外送的火电功率，即日前火电外送功率；S403：基于S401确定的日前风电外送功率和S402确定的日前火电外送功率，最终确定可用于外送的风电功率与火电功率之和，即日前风火耦合外送功率。S404：基于日前风电外送功率、日前火电外送功率和日前风火耦合外送功率，得到风电与火电耦合外送优化控制方案。4.根据权利要求1、2或3所述的风电与火电耦合外送优化控制方法，其特征在于，S1中确定日前风电调峰需求容量具体为：假设PG.need为日前风电调峰需求容量，则： P G . n e e d = ( W p r e . max - W p r e . min ) × W R a m p G R a m p , W R a m p ≥ G R a m p W p r e . max - W p r e . min , W R a m p < G R a m p , ]]>其中Wpre.max为日前风电预测最大值，Wpre.min为日前风电预测最小值，WRamp为风电爬坡率，GRamp为火电爬坡率。5.根据权利要求4所述的风电与火电耦合外送优化控制方法，其特征在于，S2中确定日前火电调峰可用容量具体为：假设Pbalance为日前火电调峰可用容量，则： P b a l a n c e = P G . max - P l o a d , P l o a d ≥ P G . min P G . max - P G . min , P l o a d < P G . min , ]]>其中Pload为日前负荷预测大小，PG.min为火电厂的最小技术出力，PG.max为最大技术出力。6.根据权利要求5所述的风电与火电耦合外送优化控制方法，其特征在于，所述S301中日前风电初步可外送功率的具体计算公式为：假设Wdelinitial为日前风电初步可外送功率，则： W d e l i n i t i a l = P b a l a n c e × G R a m p W R a m p , P G . n e e d ≥ P b a l a n c e W p r e , ...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡万通，刘文颖，史可琴，夏鹏，王康，魏泽田，梁安琪，惠建峰，李亚龙，朱丹丹，郭鹏，迟方德，王方雨，叶湖芳，李慧勇，付熙玮，张雨薇，田浩，郭红林，吕思琦，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京;11