新能源电站实时有功的分配方法及分配装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种新能源电站实时有功的分配方法，包括：对发电机组进行划分，将地理位置相近的同类发电机组归为一个发电机组群，得到多个发电机组群；根据实时出力和实时有功指令分配系数计算得到各发电机组群的有功调节份额，得到各发电机组群的初始指令值；根据各发电机组群出力的预测数据，获得各发电机组群出力的上下限约束；根据各发电机组群的有功调节份额以及出力的上下限约束进行计算，使各发电机组群的有功调节份额小于上下限约束，得到更新后的各个发电机组群的有功指令值，并按照各个发电机组群的有功指令值分配有功指令。本发明专利技术还提供一种分配装置。本发明专利技术提供的新能源电站实时有功的分配方法能够快速、准确的对电站进行有功控制。

【技术实现步骤摘要】
新能源电站实时有功的分配方法及分配装置
本专利技术涉及一种新能源电站实时有功的分配方法及分配装置，尤其涉及一种适用于大型和中型新能源电站的实时有功的分配方法及分配装置。
技术介绍
近年来，以风力发电和光伏发电为代表的可再生能源发电技术在我国快速发展。由于我国风光资源主要分布在“三北地区”，使我国风电和光电呈现出大规模集中接入的特点，产生了许多大型新能源电站。大型新能源电站，包括风电、光伏、风光、风储、光储和风光储联合电站等，其常常具有性能各异的多种发电机组，且机组数目庞大，这些发电机组的监测和联合运行难度非常大。而电网要求新能源电站要能够实现良好的有功和无功控制，使得电站有功、无功基本控制的准确性、快速性成为新能源电站健康运行的关键。传统的有功指令分配主要参考发电机组的实时有功出力，进行加权平均，然而由于未考虑机组的有功调节能力和实际的有功约束等，很可能造成指令分配不合理，难以快速准确的对电站进行有功控制。
技术实现思路
综上所述，确有必要提供一种能够快速、准确的对电站进行有功控制的新能源电站实时有功的分配方法及分配装置。一种新能源电站实时有功的分配方法，其中，所述方法包括：对发电机组进行划分，将地理位置相近的同类发电机组归为一个发电机组群，得到多个发电机组群；根据实时出力和初始实时有功指令分配系数，计算各发电机组群的有功调节份额，并确定各发电机组群的初始指令值；根据各发电机组群出力的预测数据，获得各发电机组群出力的上下限约束；以各发电机组群的有功指令值不超出各发电机组群出力的上下限约束为优化条件，利用所述各发电机组群的有功调节份额以及出力的上下限约束进行迭代计算，确定各个发电机组群的实时有功指令分配系数，并按照该实时出力和实时有功指令分配系数调整各发电机组群的有功调节份额，更新各个发电机组群的有功指令值。在其中一个实施例中，根据实时出力和实时有功指令分配系数调整各发电机组群的有功调节份额，得到各发电机组群的有功指令值包括：根据实时出力和实时有功指令分配系数xi计算得到第i个机组群有功调节份额△Pi为：其中下标i指第i个发电机组群，Preal.i是各发电机组群的实时出力，Pref.i是各发电机组群的指令值，△P是全站有功指令值与实时有功出力的差值。在其中一个实施例中，所述实时有功指令分配系数通过各发电机组群的额定功率、N-M经济系数以及边界约束系数计算：其中PN.i是第i个发电机组群的额定功率，ttest.i是第i个发电机组群的单机20％PN有功阶梯试验总调节时间的中位数，k(N-M).i是第i个发电机组群的N-M经济系数，kbd.i是第i个发电机组群的边界约束系数。在其中一个实施例中，所述根据各发电机组群出力的预测数据，获得各发电机组群出力的上下限约束的步骤包括：根据发电机组群的发电功率超短期预测数据或短期预测数据，计算各发电机组群出力上限Pmax.i：其中Pfc.i为预测发电功率，kfc.i为预测可靠系数，PN.i是第i个发电机组群的额定功率；获取发电机组群保持所有发电机组均不停机的最小有功功率Ptrip.i，得到出力下限Pmin.i：Pmin.i≥ktrip.iPtrip.i；其中ktrip.i为不脱网可靠系数。在其中一个实施例中，所述各发电机组群的有功指令值Pref.i满足：在其中一个实施例中，按照该实时出力和实时有功指令分配系数调整各发电机组群的有功调节份额，更新各个发电机组群的有功指令值包括：判断发电机组群有功指令值是否超出上下限约束；若发电机组群有功指令值超出上下限约束，则：将超出上下限约束的发电机组群的边界约束系数kbd.i置0；计算各发电机组群有功指令值超出各发电机组群出力上下限约束的部分△Pbd.i；若发电机组群有功指令值未超出上下限约束，则：将对应发电机组群的△Pbd.i置0，并更新发电机组群的边界约束系数；计算所有发电机组群中超出发电机组群有功指令值上下限约束的部分之和；使用更新的边界约束系数，重新计算各发电机组群的实时有功指令分配系数；将所有发电机组群超出上下限约束的部分之和△Pbd按照确定后的发电机组群的实时有功指令分配系数进行分配，得到更新后的各发电机组群分配的有功调节份额△Pr3.i；根据更新后的各发电机组群分配的有功调节份额△Pr3.i，更新各发电机组群的有功指令值，并判断发电机组群的有功指令值是否超出上下限约束，若仍有发电机组群存在超出上下限约束的有功调节份额，则将相应超出上下限约束的发电机组群的边界约束系数kbd.i置0后，再进行迭代计算，直到无发电机组群超出出力上下限约束。在其中一个实施例中，所述按照该实时出力和实时有功指令分配系数调整各发电机组群的有功调节份额，更新各个发电机组群的有功指令值包括：将从第一次到最后一次迭代计算超出约束的调节份额累加得到超出约束的调节份额总量；将从第一次到最后一次迭代计算分配的调节份额累加得到调节份额总量；根据各发电机组群的实时出力、初始有功调节份额、超出约束的调节份额总量以及调节份额总量，获得发电机组群的有功指令值。一种新能源电站实时有功的分配装置，其中，所述装置包括：发电机组群划分模组，用于对发电机组进行划分，将地理位置相近的同类发电机组归为一个发电机组群，得到多个发电机组群；指令值获取模块，用于根据实时出力和初始实时有功指令分配系数，计算得到各发电机组群的有功调解调节份额，并得到确定各发电机组群的初始指令值；约束模块，用于根据各发电机组群出力的预测数据，获得各发电机组群出力的上下限约束；指令值更新模块，用于以各发电机组群的有功调节份额指令值小于不超出各发电机组群出力的上下限约束为优化条件，根据利用上述所述各发电机组群的有功调解调节份额以及出力的上下限约束进行迭代计算，使各发电机组群的有功调节份额小于上下限约束，得到更新后的确定各个发电机组群的实时有功指令值分配系数，并按照该实时出力和实时有功指令分配系数调整各发电机组群的有功调节份额，更新各个发电机组群的有功指令值分配有功指令。在其中一个实施例中，所述指令值更新模块还用于：根据实时出力和实时有功指令分配系数xi计算得到第i个机组群有功调节份额△Pi为：其中下标i指第i个发电机组群，Preal.i是各发电机组群的实时出力，Pref.i是各发电机组群的指令值，△P是全站有功指令值与实时有功出力的差值。在其中一个实施例中，所述约束模块包括：上限获取模块，用于根据发电机组群的发电功率超短期预测数据或短期预测数据，计算各发电机组群出力上限Pmax.i：其中Pfc.i为预测发电功率，kfc.i为预测可靠系数，PN.i是第i个发电机组群的额定功率；下限获取模块，用于获取发电机组群保持所有发电机组均不停机的最小有功功率Ptrip.i，得到出力下限Pmin.i：Pmin.i≥ktrip.iPtrip.i；其中ktrip.i为不脱网可靠系数。与传统技术相比较，通过引入出力上下限约束，考虑电站各个发电机组群的有功调节能力，得到实时有功分配系数，通过计算得到所有发电机组群的实时有功指令，该方法易于操作，能够快速、准确的对电站进行有功控制。附图说明图1为本专利技术实施例提供的新能源电站实时有功的分配方法的流程图。图2为本专利技术实施例提供的新能源电站实时有功的分配装置的结构框图。具体实施方式以下将结合附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新能源电站实时有功的分配方法，其特征在于，所述方法包括：对发电机组进行划分，将地理位置相近的同类发电机组归为一个发电机组群，得到多个发电机组群；根据实时出力和初始实时有功指令分配系数，计算各发电机组群的有功调节份额，并确定各发电机组群的初始指令值；根据各发电机组群出力的预测数据，获得各发电机组群出力的上下限约束；以各发电机组群的有功指令值不超出各发电机组群出力的上下限约束为优化条件，利用所述各发电机组群的有功调节份额以及出力的上下限约束进行迭代计算，确定各个发电机组群的实时有功指令分配系数，并按照该实时出力和实时有功指令分配系数调整各发电机组群的有功调节份额，更新各个发电机组群的有功指令值。

【技术特征摘要】
1.一种新能源电站实时有功的分配方法，其特征在于，所述方法包括：对发电机组进行划分，将地理位置相近的同类发电机组归为一个发电机组群，得到多个发电机组群；根据实时出力和初始实时有功指令分配系数，计算各发电机组群的有功调节份额，并确定各发电机组群的初始指令值；根据各发电机组群出力的预测数据，获得各发电机组群出力的上下限约束；以各发电机组群的有功指令值不超出各发电机组群出力的上下限约束为优化条件，利用所述各发电机组群的有功调节份额以及出力的上下限约束进行迭代计算，确定各个发电机组群的实时有功指令分配系数，并按照该实时出力和实时有功指令分配系数调整各发电机组群的有功调节份额，更新各个发电机组群的有功指令值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据实时出力和实时有功指令分配系数调整各发电机组群的有功调节份额，得到各发电机组群的有功指令值包括：根据实时出力和实时有功指令分配系数xi计算得到第i个机组群有功调节份额△Pi为：其中下标i指第i个发电机组群，Preal.i是各发电机组群的实时出力，Pref.i是各发电机组群的指令值，△P是全站有功指令值与实时有功出力的差值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述实时有功指令分配系数通过各发电机组群的额定功率、N-M经济系数以及边界约束系数计算：其中PN.i是第i个发电机组群的额定功率，ttest.i是第i个发电机组群的单机20％PN有功阶梯试验总调节时间的中位数，k(N-M).i是第i个发电机组群的N-M经济系数，kbd.i是第i个发电机组群的边界约束系数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各发电机组群出力的预测数据，获得各发电机组群出力的上下限约束的步骤包括：根据发电机组群的发电功率超短期预测数据或短期预测数据，计算各发电机组群出力上限Pmax.i：其中Pfc.i为预测发电功率，kfc.i为预测可靠系数，PN.i是第i个发电机组群的额定功率；获取发电机组群保持所有发电机组均不停机的最小有功功率Ptrip.i，得到出力下限Pmin.i：Pmin.i≥ktrip.iPtrip.i；其中ktrip.i为不脱网可靠系数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述各发电机组群的有功指令值Pref.i满足：6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，按照该实时出力和实时有功指令分配系数调整各发电机组群的有功调节份额，更新各个发电机组群的有功指令值包括：判断发电机组群有功指令值是否超出上下限约束；若发电机组群有功指令值超出上下限约束，则：将超出上下限约束的发电机组群的边界约束系数kbd.i置0；计算各发电机组群有功指令值超出各发电机组群出力上下限约束的部分△Pbd.i；若发电机组群有功指令值未超出上下限约束，则：将对应发电机组群的△Pbd.i置...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁宗相，白恺，吴林林，乔颖，武晗，刘辉，柳玉，吴宇辉，张扬帆，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司电力科学研究院，清华大学，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11