提高风电消纳能力的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种提高风电消纳能力的方法，其中，所述方法包括：获取根据历史数据预先建立的次日风电出力的分布模型；获取风电系统的运行参数，并利用次日风电出力的分布模型建立运行参数的约束条件；获取预先建立的考虑风电系统风险的目标函数，并利用约束条件对目标函数进行约束，得到考虑风电带来的系统风险的火电机组出力日前计划、风电场运行出力日前计划、自备电厂出力调节的日前计划、可平移负荷的日前计划；将获得的优化后的上述日前计划对应发送给火电厂、风电场、参与需求响应的自备电厂和可平移负荷的企业。本发明专利技术还涉及一种提高风电消纳能力的装置。该方法和装置能够提高风电消纳能力。

【技术实现步骤摘要】
提高风电消纳能力的方法及装置
本专利技术属于电力系统控制
，尤其涉及一种利用需求响应提高电力系统风电消纳能力的方法及装置。
技术介绍
弃风一直以来都是中国西部风电发展面临的重大问题，而需求响应是促进风电消纳一种有效手段。传统技术中参与需求响应的负荷的主体往往是家庭终端用户，较为分散，而负荷较大且稳定的高载能企业参与需求响应的方案较少，而高载能负荷在西北地区的比例较高，有较大的参与需求响应的潜力。另外，日前计划模型的目标一般是火电成本或系统效益最优，而风电属于波动性电源，需要考虑风电对系统可能造成的影响。因此，传统的日前计划模型难以有效的消纳风电，无法满足维持系统的安全和经济运行的需求。
技术实现思路
综上所述，确有必要提出一种提高电力系统风电消纳能力的方法及装置。一种提高风电消纳能力的方法，其中，所述方法包括：获取根据历史数据预先建立的次日风电出力的分布模型；获取风电系统的运行参数，并利用次日风电出力的分布模型建立运行参数的约束条件；获取预先建立的考虑风电系统风险的目标函数，并利用约束条件对目标函数进行约束，得到考虑风电带来的系统风险的火电机组出力日前计划、风电场运行出力日前计划、自备电厂出力调节的日前计划、可平移负荷的日前计划；将获得的优化后的火电机组出力日前计划发送给火电厂、将风电场运行出力日前计划发送给风电场、将自备电厂出力调节的日前计划发送给参与需求相应的自备电厂、将可平移负荷的日前计划发送给可平移负荷的企业。在其中一个实施例中，所述风电系统的运行参数包括安全性指标参数、经济性指标参数、火电厂和风电场的运行参数；所述获取风电系统的运行参数包括：获取风电场日前预测出力，利用所述次日风电出力的分布模型进行拟合计算，得到安全性指标参数和经济型指标参数；获取火电厂的出力范围、爬坡率、启停机时间、备用参数，以及风电场的出力范围、爬坡率、启停机时间、备用参数，得到火电厂及风电场的运行参数。在其中一个实施例中，所述安全性指标参数包括风电调度缺额随机变量风险价值指标与弃风功率随机变量风险价值指标，所述经济型指标参数包括风电场的调度缺额条件风险价值指标和弃风功率条件风险价值指标；所述获取风电场日前预测出力，利用次日风电出力的分布模型进行拟合计算，得到安全性指标参数和经济型指标参数包括：当风电场可发功率小于调度指令时，计算调度指令与可发功率之差，获取调度缺额随机变量，利用风险价值指标理论，根据调度缺额随机变量以及弃风功率随机变量，获取风电调度缺额随机变量风险价值指标与弃风功率随机变量风险价值指标；当风电场可发功率大于调度指令时，计算可发功率与调度指令之差，获取弃风功率随机变量；利用条件风险价值理论，根据调度缺额随机变量以及弃风功率随机变量，获取风电场的调度缺额条件风险价值指标和弃风功率条件风险价值指标。在其中一个实施例中，所述根据次日风电出力的分布模型建立运行参数的约束条件包括：获取风电场约束以及火电厂约束；获取可调用的可平移负荷的出力曲线和自备电厂的出力可调节范围，得到需求响应相关参数的约束条件；按照对于风电利用的需求设置风电利用率下限，得到风电利用率约束。在其中一个实施例中，所述风电场约束包括：出力调节范围约束、爬坡率约束；所述火电厂约束包括：机组出力范围限制、机组爬坡率约束、机组启停变量约束、机组最小开机及停机约束。在其中一个实施例中，所述需求响应相关参数的约束条件包括：功率平衡约束、可平移负荷约束、备用约束以及自备电厂出力调整约束。在其中一个实施例中，所述获取预先建立的考虑风电系统风险的目标函数，并利用约束条件对目标函数进行约束，得到考虑风电带来的系统风险的火电机组出力日前计划、风电场运行出力日前计划、自备电厂出力调节的日前计划、可平移负荷的日前计划包括：按照对于安全性和经济性的偏好，选择风险偏好系数，得到所述虑风电系统风险的目标函数；利用所述目标函数和所述约束条件组成的考虑风电系统风险的含需求响应日前计划模型对日前计划进行优化，得到考虑风电带来的系统风险的火电机组出力日前计划、自备电厂出力调节的日前计划、可平移负荷的日前计划。在其中一个实施例中，所述获取预先建立的考虑风电系统风险的目标函数包括：风电的安全性风险采用调度缺额的条件风险价值指标量化，经济性风险采用弃风功率的条件风险价值指标量化，根据所述调度缺额的条件风险价值指标、弃风功率的条件风险价值指标以及风险偏好系数，得到考虑风电系统风险的含需求响应日前计划模型的目标函数：式中，NT为日运行总调度时段数；ng为火电机组个数，为火电机组运行成本；为第j个火电机组时段t日前计划指令；为火电机组启停成本；为火电机组开机变量；cu,j和cd,j分别为开机成本和停机成本；为风电场电量利用率约束松弛变量惩罚成本；hW(t)为风电场时段t的功率松弛变量，为松弛变量惩罚成本加权系数；cW(t)为风电场的条件风险价值指标相对应的惩罚成本。一种提高风电消纳能力的装置，其中，所述装置包括：模型获取模块，用于获取根据历史数据预先建立的次日风电出力的分布模型；约束模块，用于获取风电系统的运行参数，并利用次日风电出力的分布模型建立运行参数的约束条件；计划获取模块，用于获取预先建立的考虑风电系统风险的目标函数，并利用约束条件对目标函数进行约束，得到考虑风电带来的系统风险的火电机组出力日前计划、风电场运行出力日前计划、自备电厂出力调节的日前计划、可平移负荷的日前计划；计划发送模块，用于将获得的优化后的火电机组出力日前计划发送给火电厂、将风电场运行出力日前计划发送给风电场、将自备电厂出力调节的日前计划发送给参与需求相应的自备电厂、将可平移负荷的日前计划对应发送给可平移负荷的企业。在其中一个实施例中，所述计划获取模块包括：目标函数获取单元，用于按照对于安全性和经济性的偏好，选择风险偏好系数，得到所述虑风电系统风险的目标函数；所述计划获取模块还用于利用所述目标函数和所述约束条件组成的考虑风电系统风险的含需求响应日前计划模型对日前计划进行优化，得到考虑风电带来的系统风险的火电机组出力日前计划、自备电厂出力调节的日前计划、可平移负荷的日前计划。本专利技术提供的提高风电消纳能力的方法，通过引入约束条件对目标函数进行约束，对于风电的波动性带来的安全性和经济性风险进行了定量评价，并考虑了风险的影响，能够提高风电消纳的消纳能力。附图说明图1为本专利技术实例提供的提高风电消纳能力的方法的流程图。图2为本专利技术实施例提供的提高风电消纳能力的装置的结构框图。具体实施方式下面根据说明书附图并结合具体实施例对本专利技术的技术方案进一步详细表述。请参阅图1，本实施例提供一种提高风电消纳能力的方法，包括如下步骤：步骤S10，获取根据历史数据预先建立的次日风电出力的分布模型；步骤S20，获取风电系统的运行参数，并利用次日风电出力的分布模型建立运行参数的约束条件；步骤S30，获取预先建立的考虑风电系统风险的目标函数，并利用约束条件对目标函数进行约束，得到考虑风电带来的系统风险的火电机组出力日前计划、风电场运行出力日前计划、自备电厂出力调节的日前计划、可平移负荷的日前计划；步骤S40，将获得的优化后的火电机组出力日前计划发送给火电厂、将风电场运行出力日前计划发送给风电场、将自备电厂出力调节的日前计划发送给参与需求相应的自备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高风电消纳能力的方法，其特征在于，所述方法包括：获取根据历史数据预先建立的次日风电出力的分布模型；获取风电系统的运行参数，并利用次日风电出力的分布模型建立运行参数的约束条件；获取预先建立的考虑风电系统风险的目标函数，并利用约束条件对目标函数进行约束，得到考虑风电带来的系统风险的火电机组出力日前计划、风电场运行出力日前计划、自备电厂出力调节的日前计划、可平移负荷的日前计划；将获得的优化后的火电机组出力日前计划发送给火电厂、将风电场运行出力日前计划发送给风电场、将自备电厂出力调节的日前计划发送给参与需求相应的自备电厂、将可平移负荷的日前计划发送给可平移负荷的企业。

【技术特征摘要】
1.一种提高风电消纳能力的方法，其特征在于，所述方法包括：获取根据历史数据预先建立的次日风电出力的分布模型；获取风电系统的运行参数，并利用次日风电出力的分布模型建立运行参数的约束条件；获取预先建立的考虑风电系统风险的目标函数，并利用约束条件对目标函数进行约束，得到考虑风电带来的系统风险的火电机组出力日前计划、风电场运行出力日前计划、自备电厂出力调节的日前计划、可平移负荷的日前计划；将获得的优化后的火电机组出力日前计划发送给火电厂、将风电场运行出力日前计划发送给风电场、将自备电厂出力调节的日前计划发送给参与需求相应的自备电厂、将可平移负荷的日前计划发送给可平移负荷的企业。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风电系统的运行参数包括安全性指标参数、经济性指标参数、火电厂和风电场的运行参数；所述获取风电系统的运行参数包括：获取风电场日前预测出力，利用所述次日风电出力的分布模型进行拟合计算，得到安全性指标参数和经济型指标参数；获取火电厂的出力范围、爬坡率、启停机时间、备用参数，以及风电场的出力范围、爬坡率、启停机时间、备用参数，得到火电厂及风电场的运行参数。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述安全性指标参数包括风电调度缺额随机变量风险价值指标与弃风功率随机变量风险价值指标，所述经济型指标参数包括风电场的调度缺额条件风险价值指标和弃风功率条件风险价值指标；所述获取风电场日前预测出力，利用次日风电出力的分布模型进行拟合计算，得到安全性指标参数和经济型指标参数包括：当风电场可发功率小于调度指令时，计算调度指令与可发功率之差，获取调度缺额随机变量，利用风险价值指标理论，根据调度缺额随机变量以及弃风功率随机变量，获取风电调度缺额随机变量风险价值指标与弃风功率随机变量风险价值指标；当风电场可发功率大于调度指令时，计算可发功率与调度指令之差，获取弃风功率随机变量；利用条件风险价值理论，根据调度缺额随机变量以及弃风功率随机变量，获取风电场的调度缺额条件风险价值指标和弃风功率条件风险价值指标。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据次日风电出力的分布模型建立运行参数的约束条件包括：获取风电场约束以及火电厂约束；获取可调用的可平移负荷的出力曲线和自备电厂的出力可调节范围，得到需求响应相关参数的约束条件；按照对于风电利用的需求设置风电利用率下限，得到风电利用率约束。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述风电场约束包括：出力调节范围约束、爬坡率约束；所述火电厂约束包括：机组出力范围限制、机组爬坡率约束、机组启停变量约束、机组最小开机及停机约束。6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述需求响应相关参数的约束条件包括：功率平衡约束、可平移负荷约束、备用约束以及自备电厂出力调整约束。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取预先建立的考虑风电系统风...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁宗相，孙文涛，乔颖，谢珍建，张文嘉，李辰，程建东，张群，王荃荃，王健，
申请(专利权)人：清华大学，国网江苏省电力公司经济技术研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11