风力发电及光伏发电的有功指令协同控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种风力发电及光伏发电的有功指令协同控制方法及装置，涉及新能源调度运行技术领域。方法包括：获取各输电断面系统向总电网输电的历史数据；根据所述历史数据对各输电断面系统进行优先级划分，并根据优先级划分后的各输电断面系统向所述总电网进行输电；根据一输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和，对各发电场对应的有功指令进行调节，并控制该输电断面系统中的光伏发电场进行就地消纳操作；根据一预先设置的指令周期的各输电断面系统内的全部发电场的总出力，对全部发电场中的每个发电场对应的有功指令进行调节；确定各发电场对应的最终有功指令，并根据所述最终有功指令控制各发电场进行输电。

【技术实现步骤摘要】
风力发电及光伏发电的有功指令协同控制方法及装置
本专利技术涉及新能源调度运行
，尤其涉及一种风力发电及光伏发电的有功指令协同控制方法及装置。
技术介绍
近年来，随着我国用电需求的不断扩大，我国新能源发电也正在快速发展。新能源发电有多种类型，一般较为普遍的为风力发电和光伏发电，而这两种发电类型在我国应用较为广泛，为全国各省级电网提供了较多的能源。与此同时，我国新能源消纳面临着严峻的形式，2016年全年弃风电量高达49.7TWh，平均弃风率高达17％。可见，提升新能源消纳水平刻不容缓。根据我国风、光资源分布情况，大规模集中式开发是新能源发电的主要形式，新能源基地大多远离负荷中心，需要大规模远距离输送。由于新能源发电具有间歇性、波动性的特点，需要电网调度对其有功功率进行实时调节，以保证电力系统安全稳定运行。随着近些年新能源装机容量的快速增长，因调峰困难导致弃风、弃光的问题日益突出。可见，为了在调峰困难时充分利用电网的消纳能力，尽量减少弃风、弃光，同时避免外送断面越限，成为了当前的一个重要研究课题。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种风力发电及光伏发电的有功指令协同控制方法及装置，以实现在调峰困难时充分利用电网的消纳能力，尽量减少弃风、弃光，同时避免外送断面越限。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种风力发电及光伏发电的有功指令协同控制方法，应用于一种电力系统，所述电力系统包括总电网以及与总电网连接的多个输电断面系统，每一输电断面系统包括一至多个风力发电场、一至多个光伏发电场，或者同时包括一至多个风力发电场和一至多个光伏发电场，所述方法包括：获取各输电断面系统向总电网输电的历史数据；根据所述历史数据对各输电断面系统进行优先级划分，并根据优先级划分后的各输电断面系统向所述总电网进行输电；根据一输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和，对各发电场对应的有功指令进行调节，并控制该输电断面系统中的光伏发电场进行就地消纳操作；根据一预先设置的指令周期的各输电断面系统内的全部发电场的总出力，对全部发电场中的每个发电场对应的有功指令进行调节；确定各发电场对应的最终有功指令，并根据所述最终有功指令控制各发电场进行输电。具体的，所述历史数据包括输电断面系统中的各发电场是否属于特许权发电场，以及各输电断面系统的弃风率和弃光率；所述根据所述历史数据对各输电断面系统进行优先级划分，并根据优先级划分后的各输电断面系统向所述总电网进行输电，包括：将包含特许权发电场的输电断面系统的优先级确定为最高优先级；将除所述最高优先级系统的其他输电断面系统的弃风率和弃光率按照从大到小顺序排列，并设置弃风率和弃光率较大的输电断面系统的优先级较高，确定各其他输电断面系统的优先级；根据所述最高优先级和各其他输电断面系统的优先级，向所述总电网进行输电。具体的，根据一输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和，对各发电场对应的有功指令进行调节，并控制该输电断面系统中的光伏发电场进行就地消纳操作，包括：获取一输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和；判断一输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和是否超出预先设置的断面安全极限阈值；若该输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和超出预先设置的断面安全极限阈值，则根据各发电场的实时出力的比例下调各发电场对应的有功指令；若该输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和未超出预先设置的断面安全极限阈值，且该输电断面系统中有光伏发电场，则根据该输电断面系统中的光伏发电场的装机容量及发电能力增加光伏发电场的有功指令，并控制光伏发电场向光伏发电场所处的本地进行供电，并控制光伏发电场不向所述总电网进行输电。具体的，根据一预先设置的指令周期的各输电断面系统内的全部发电场的总出力，对全部发电场中的每个发电场对应的有功指令进行调节，包括：获取一预先设置的指令周期的各输电断面系统内的全部发电场的总出力；判断所述总出力是否大于一预先设置的调峰目标值；若所述总出力大于所述预先设置的调峰目标值，在所述预先设置的指令周期内根据全部发电场中的每个发电场实时出力的比例下调各发电场对应的有功指令。一种风力发电及光伏发电的有功指令协同控制装置，应用于一种电力系统，所述电力系统包括总电网以及与总电网连接的多个输电断面系统，每一输电断面系统包括一至多个风力发电场、一至多个光伏发电场，或者同时包括一至多个风力发电场和一至多个光伏发电场，所述装置包括：历史数据获取单元，用于获取各输电断面系统向总电网输电的历史数据；优先级划分单元，用于根据所述历史数据对各输电断面系统进行优先级划分，并根据优先级划分后的各输电断面系统向所述总电网进行输电；有功指令调节单元，用于根据一输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和，对各发电场对应的有功指令进行调节，并控制该输电断面系统中的光伏发电场进行就地消纳操作；根据一预先设置的指令周期的各输电断面系统内的全部发电场的总出力，对全部发电场中的每个发电场对应的有功指令进行调节；输电控制单元，用于确定各发电场对应的最终有功指令，并根据所述最终有功指令控制各发电场进行输电。具体的，所述历史数据包括输电断面系统中的各发电场是否属于特许权发电场，以及各输电断面系统的弃风率和弃光率；所述优先级划分单元，具体用于：将包含特许权发电场的输电断面系统的优先级确定为最高优先级；将除所述最高优先级系统的其他输电断面系统的弃风率和弃光率按照从大到小顺序排列，并设置弃风率和弃光率较大的输电断面系统的优先级较高，确定各其他输电断面系统的优先级；根据所述最高优先级和各其他输电断面系统的优先级，向所述总电网进行输电。具体的，所述有功指令调节单元，具体用于：获取一输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和；判断一输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和是否超出预先设置的断面安全极限阈值；在该输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和超出预先设置的断面安全极限阈值时，则根据各发电场的实时出力的比例下调各发电场对应的有功指令；在该输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和未超出预先设置的断面安全极限阈值，且该输电断面系统中有光伏发电场时，则根据该输电断面系统中的光伏发电场的装机容量及发电能力增加光伏发电场的有功指令，并控制光伏发电场向光伏发电场所处的本地进行供电，并控制光伏发电场不向所述总电网进行输电。进一步的，所述有功指令调节单元，还用于：获取一预先设置的指令周期的各输电断面系统内的全部发电场的总出力；判断所述总出力是否大于一预先设置的调峰目标值；若所述总出力大于所述预先设置的调峰目标值，在所述预先设置的指令周期内根据全部发电场中的每个发电场实时出力的比例下调各发电场对应的有功指令。一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：获取各输电断面系统向总电网输电的历史数据；根据所述历史数据对各输电断面系统进行优先级划分，并根据优先级划分后的各输电断面系统向所述总电网进行输电；根据一输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和，对各发电场对应的有功指令进行调节，并控制该输电断面系统中的光伏发电场进行就地消纳操作；根据一预先设置的指令周期的各输电断面系统内的全部发电场的总出力，对全部发电场中的每本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电及光伏发电的有功指令协同控制方法，应用于一种电力系统，所述电力系统包括总电网以及与总电网连接的多个输电断面系统，每一输电断面系统包括一至多个风力发电场、一至多个光伏发电场，或者同时包括一至多个风力发电场和一至多个光伏发电场，其特征在于，所述方法包括：获取各输电断面系统向总电网输电的历史数据；根据所述历史数据对各输电断面系统进行优先级划分，并根据优先级划分后的各输电断面系统向所述总电网进行输电；根据一输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和，对各发电场对应的有功指令进行调节，并控制该输电断面系统中的光伏发电场进行就地消纳操作；根据一预先设置的指令周期的各输电断面系统内的全部发电场的总出力，对全部发电场中的每个发电场对应的有功指令进行调节；确定各发电场对应的最终有功指令，并根据所述最终有功指令控制各发电场进行输电。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电及光伏发电的有功指令协同控制方法，应用于一种电力系统，所述电力系统包括总电网以及与总电网连接的多个输电断面系统，每一输电断面系统包括一至多个风力发电场、一至多个光伏发电场，或者同时包括一至多个风力发电场和一至多个光伏发电场，其特征在于，所述方法包括：获取各输电断面系统向总电网输电的历史数据；根据所述历史数据对各输电断面系统进行优先级划分，并根据优先级划分后的各输电断面系统向所述总电网进行输电；根据一输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和，对各发电场对应的有功指令进行调节，并控制该输电断面系统中的光伏发电场进行就地消纳操作；根据一预先设置的指令周期的各输电断面系统内的全部发电场的总出力，对全部发电场中的每个发电场对应的有功指令进行调节；确定各发电场对应的最终有功指令，并根据所述最终有功指令控制各发电场进行输电。2.根据权利要求1所述的风力发电及光伏发电的有功指令协同控制方法，其特征在于，所述历史数据包括输电断面系统中的各发电场是否属于特许权发电场，以及各输电断面系统的弃风率和弃光率；所述根据所述历史数据对各输电断面系统进行优先级划分，并根据优先级划分后的各输电断面系统向所述总电网进行输电，包括：将包含特许权发电场的输电断面系统的优先级确定为最高优先级；将除所述最高优先级系统的其他输电断面系统的弃风率和弃光率按照从大到小顺序排列，并设置弃风率和弃光率较大的输电断面系统的优先级较高，确定各其他输电断面系统的优先级；根据所述最高优先级和各其他输电断面系统的优先级，向所述总电网进行输电。3.根据权利要求2所述的风力发电及光伏发电的有功指令协同控制方法，其特征在于，根据一输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和，对各发电场对应的有功指令进行调节，并控制该输电断面系统中的光伏发电场进行就地消纳操作，包括：获取一输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和；判断一输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和是否超出预先设置的断面安全极限阈值；若该输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和超出预先设置的断面安全极限阈值，则根据各发电场的实时出力的比例下调各发电场对应的有功指令；若该输电断面系统内的各发电场接收到的有功指令之和未超出预先设置的断面安全极限阈值，且该输电断面系统中有光伏发电场，则根据该输电断面系统中的光伏发电场的装机容量及发电能力增加光伏发电场的有功指令，并控制光伏发电场向光伏发电场所处的本地进行供电，并控制光伏发电场不向所述总电网进行输电。4.根据权利要求3所述的风力发电及光伏发电的有功指令协同控制方法，其特征在于，根据一预先设置的指令周期的各输电断面系统内的全部发电场的总出力，对全部发电场中的每个发电场对应的有功指令进行调节，包括：获取一预先设置的指令周期的各输电断面系统内的全部发电场的总出力；判断所述总出力是否大于一预先设置的调峰目标值；若所述总出力大于所述预先设置的调峰目标值，在所述预先设置的指令周期内根据全部发电场中的每个发电场实时出力的比例下调各发电场对应的有功指令。5.一种风力发电及光伏发电的有功指令协同控制装置，应用于一种电力系统，所述电力系统包括总电网以及与总电网连接的多个输电断面系统，每一输电断面系统包括一至多个风力发电场、一至多个光伏发电场，或者同时包括一至多个风力发电场和一至多个光伏发电场，其特征在于，所述装置包括：历史数据获取单元，用于获取各输电断面系统向总电网输电的历史数据；优先级划分单元，用于根据所述历史数据对各输电断面系统进行优先级划分，并根据优先级划分后的各输电断面系统向所述总电网进行输电；有功指令调节单元，用于根据一输电断面...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟丙旭，王玉林，蓝海波，刘晓敏，李膨源，张昊，闵睿，宋磊，季震，丁华杰，王凯，孙荣富，丁然，王靖然，王若阳，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京,11