计及水电日前日内计划及电量目标的风光水实时控制方法技术

本发明专利技术公开了一种计及水电日前日内计划及电量目标的风光水实时控制方法，适用于考虑水电日前/日内计划及电量目标要求的风光水有功实时控制。本发明专利技术通过电量交易执行率指标及预测调节性能指标计算出各场站的综合性能指标，引进上述场站综合性能指标作为指令分配依据，以全网可控场站指令最大为目标进行风光水有功指令的优化分配，利用水电计划的弹性来促进风电消纳，从而提高风光水协调控制的水平。

【技术实现步骤摘要】
计及水电日前日内计划及电量目标的风光水实时控制方法
本专利技术涉及电力系统运行及控制
，具体涉及一种适用于考虑电网安全稳定运行约束、场站日前/日内计划及电量目标要求的风光水协调实时有功控制方法。
技术介绍
随着电力改革的推进和大量新能源场站的投建，大量常规能源及新能源场站正逐年递增参与到市场化电量交易中。以风光为代表的新能源有着波动性强、调节速率快的优势，近年来被广泛研究其控制特性；常规能源中火电由于调节速率受到诸多限制很少参与到实时协调控制中，水电调节速度快、发电能力预测准，正好可以弥补新能源发电的间歇性特点带来的电网功率波动，因此，水电作为清洁能源的一种越来越多的参与到电网的控制中。现有技术中如专利“光伏电站与水电站联合运行系统及运行方法”(申请号：201510007143.X)提出的光伏、水电联合运行方法，利用水电站调节能力强且调节快速等特点，对波动性大的光伏电站进行补偿，使联合运行系统能为电网提供稳定的供电。专利“计及电量交易计划的发电站并网有功功率实时控制方法”(申请号：201610627240.3)提出考虑风光电量性能指标、电量执行指标及电网安全稳定约束的新能源场站控制模型，以经济环保综合代价最低为目标，对所控风光场站进行指令分配。已有的技术成果缺乏针对水电参与电网调节的协调控制方法，无法利用水电的可调空间来促进风电及光伏消纳，本专利技术提出的方法以全网可控场站指令最大为目标进行风光水有功指令的优化分配，利用水电计划的弹性来促进风电消纳，从而提高风光水协调控制的水平。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提出一种计及水电日前日内计划及电量目标的风光水实时控制方法，以全网可控场站指令最大为目标进行风光水有功指令的优化分配，利用水电计划的弹性来促进风电消纳，从而提高风光水协调控制的水平。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种计及水电日前日内计划及电量目标的风光水实时控制方法，其特征是，包括以下步骤：步骤S1，当前时刻t0需要对风光水电站进行并网有功功率实时控制时，进入步骤S2，步骤S2，将当前时刻t0参与并网有功功率实时控制的风光电站的集合记为A，将t0时刻不参与并网有功功率实时控制的所有发电站的集合记为B，将当前时刻参与并网有功功率实时控制的水电站的集合记为C，通过公式(1)计算各个风光电站及水电站的综合控制性能指标δn,i和δi，其中，αn,i为A中第i个风光电站的电量交易执行率指标，将A中第i个风光电站的电量交易计划执行周期记为Tn,i，将距t0时刻A中第i个风光电站电量交易计划的已执行时间记为Tc,n,i，将A中第i个风光电站在Tn,i内已完成及需要完成的交易计划电量分别记为Wc,n,i、Wn,i，αi为C中第i个水电站的电量完成率指标，将C中第i个水电站在当天已完成及需要完成的电量分别记为Wc,i、Wi，τn,i、τi分别为A中第i个风光电站及C中第i个水电站有功控制系统的投运率指标，Tt,n,i、Tt,i分别为A中第i个风光电站有功控制系统月可用时间及C中第i个水电站的有功控制系统日可用时间，Tn,i、Ti分别为A中第i个风光电站月并网时间及C中第i个水电站的日并网时间，βn,i为A中第i个风光电站的并网有功功率预测性能指标，γn,i、γi分别为A中第i个风光电站及C中第i个水电站的并网有功功率控制性能指标，δn,i、δi分别为A中第i个风光电站及C中第i个水电站的综合控制性能指标，k1、k2为经济环保系数；步骤S3，当C中水电站当前时刻t0存在日内计划时，通过公式(2)计算各个水电站的指令约束；否则通过公式(3)计算各个水电站的指令约束，其中，分别为当前时刻t0下C中的第i个水电站的并网有功指令上、下门槛值，分别为第i个水电站当前时刻t0的日前计划及日内计划，ε1、ε2分别为上下限宽松参数；步骤S4，根据公式(4)进行风光水发电集群有功指令的优化分配，若能够得到最优解P'n,i和P'i，则将其分别作为A和C中各发电站的有功指令；否则，求解公式(5)表示的优化模型，能够得到最优解P'n,i和P'i，则将其分别作为A和C中各发电站的有功指令。其中，P'n,i、δn,i分别为A中第i个风光电站的并网有功功率调控指令执行值和综合控制性能指标，P'i、δi分别为C中第i个水电站的并网有功功率调控指令执行值和综合控制性能指标；目标函数的含义是风光水总指令和最大，促进风电及光伏消纳；Ppre,i为(t0+△t)时刻A中第i个风光电站的并网有功功率预测值，ρ为设定的参数，ρPpre,i用于表示(t0+△t)时刻A中第i个风光电站并网有功功率可调区间的下限，对P'n,i约束条件的含义是风光电站指令受日前/日内计划约束；Pi为t0时刻C中的第i个水电站的并网有功功率实际值，a为t0时刻C中第i个水电站的并网有功功率调节速度，对P'n,i约束条件的含义是水电指令受其功率调整爬坡率约束；P'g,i为(t0+△t)时刻B中第i个发电站的并网有功功率计划值，T为调控管辖电网的对外输电通道数，P't,i为(t0+△t)时刻对外输电通道中第i个通道的有功功率计划值，注入调控管辖电网为正，b为t0时刻调控管辖电网的网损系数，L为调控管辖电网中负荷数，P'l,i为(t0+△t)时刻调控管辖电网中第i个负荷的有功功率预测值，此约束条件为功率平衡方程；J为调控管辖电网中用于安全稳定监视的断面数，Ptl,j、Ptl,j,max分别为t0时刻安全稳定监视断面中第i个断面的有功功率实际值和安全稳定限额，ψi为第i个断面的安全稳定限额松弛系数，S0,j,i为t0时刻C中第i个水电站的并网有功功率对安全稳定监视断面中第j个断面有功功率的灵敏度，Pn,i为t0时刻C中第i个水电站的并网有功功率实际值，S1,j,i为t0时刻A中第i个风光电站的并网有功功率对安全稳定监视断面中第j个断面有功功率的灵敏度，S2,j,i为t0时刻B中第i个发电站的并网有功功率对安全稳定监视断面中第j个断面有功功率的灵敏度，Pg,i为t0时刻B中第i个发电站的并网有功功率实际值，S3,j,i为t0时刻对外输电通道中第i个通道的有功功率对安全稳定监视断面中第j个断面有功功率的灵敏度，Pt,i为t0时刻对外输电通道中第i个通道的并网有功功率实际值，S4,j,i为t0时刻调控管辖电网中第i个负荷的有功功率对安全稳定监视断面中第j个断面有功功率的灵敏度，Pl,i为t0时刻调控管辖电网中第i个负荷的有功功率实际值，此约束条件为安全稳定约束。优选的，昨日给出今日场站的96点指令计划为日前计划，今天给出的今日场站96点指令计划为日内计划。优选的，指令计划是某一时点的电力值。优选的，步骤S4中，采用线性规划算法求解公式(4)。优选的，步骤S4中，采用线性规划算法求解公式(5)。优选的，公式4中日内/日前计划如果误差较大，可能会存在线性规划算法不收敛无解的情况，则公式5去除日内/日前计划约束，必有解。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：本专利技术提出的方法以全网可控场站指令最大为目标进行风光水有功指令的优化分配，利用水电计划的弹性来促进风电消纳，从而提高风光水协调控制的水平。附图说明图1为本专利技术方法的流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.计及水电日前日内计划及电量目标的风光水实时控制方法，其特征是，包括以下步骤：步骤S1，当前时刻t0需要对风光水电站进行并网有功功率实时控制时，进入步骤S2，步骤S2，将当前时刻t0参与并网有功功率实时控制的风光电站的集合记为A，将t0时刻不参与并网有功功率实时控制的所有发电站的集合记为B，将当前时刻参与并网有功功率实时控制的水电站的集合记为C，通过公式(1)计算各个风光电站及水电站的综合控制性能指标δn,i和δi，

【技术特征摘要】
1.计及水电日前日内计划及电量目标的风光水实时控制方法，其特征是，包括以下步骤：步骤S1，当前时刻t0需要对风光水电站进行并网有功功率实时控制时，进入步骤S2，步骤S2，将当前时刻t0参与并网有功功率实时控制的风光电站的集合记为A，将t0时刻不参与并网有功功率实时控制的所有发电站的集合记为B，将当前时刻参与并网有功功率实时控制的水电站的集合记为C，通过公式(1)计算各个风光电站及水电站的综合控制性能指标δn,i和δi，其中，αn,i为A中第i个风光电站的电量交易执行率指标，将A中第i个风光电站的电量交易计划执行周期记为Tn,i，将距t0时刻A中第i个风光电站电量交易计划的已执行时间记为Tc,n,i，将A中第i个风光电站在Tn,i内已完成及需要完成的交易计划电量分别记为Wc,n,i、Wn,i，αi为C中第i个水电站的电量完成率指标，将C中第i个水电站在当天已完成及需要完成的电量分别记为Wc,i、Wi，τn,i、τi分别为A中第i个风光电站及C中第i个水电站有功控制系统的投运率指标，Tt,n,i、Tt,i分别为A中第i个风光电站有功控制系统月可用时间及C中第i个水电站的有功控制系统日可用时间，Tn,i、Ti分别为A中第i个风光电站月并网时间及C中第i个水电站的日并网时间，βn,i为A中第i个风光电站的并网有功功率预测性能指标，γn,i、γi分别为A中第i个风光电站及C中第i个水电站的并网有功功率控制性能指标，δn,i、δi分别为A中第i个风光电站及C中第i个水电站的综合控制性能指标，k1、k2为经济环保系数；步骤S3，当C中水电站当前时刻t0存在日内计划时，通过公式(2)计算各个水电站的指令约束；否则通过公式(3)计算各个水电站的指令约束，其中，分别为当前时刻t0下C中的第i个水电站的并网有功指令上、下门槛值，分别为第i个水电站当前时刻t0的日前计划及日内计划，ε1、ε2分别为上下限宽松参数；步骤S4，根据公式(4)进行风光水发电集群有功指令的优化分配，若能够得到最优解P′n,i和P′i，则将其分别作为A和C中各发电站的有功指令；否则，求解公式(5)表示的优化模型，能够得到最优解P′n,i和P′i，则将其分别作为A和C中各发电站的有功指令；其中，P′n,i、δn,i分别为A中第i个风光电站的并网有功功率调控指令执行值和综合控制性能指标，P′i、δi分别为C中第i个水电站的并网有功功率调控指令执行值和综合控制性能指标；目标函数的含义是风光水总指令和最大，促进风电及光伏消纳；Ppre,i为(t0+△t)时刻A中第i个风光电站的并网有功功率预测值，ρ为设定的参数，ρPpre,i用于表示(t0+△t)时刻A中第i个风光电站并网有功功率可调区间的下限，对P′n...

【专利技术属性】
技术研发人员：李吉晨，王昊昊，张昊天，赵宇，汪马翔，陈堂龙，常康，段慧，扈卫卫，黄燕，
申请(专利权)人：南京南瑞集团公司，国电南瑞科技股份有限公司，国网四川省电力公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32