一种用于风电集群的功率分配方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于风电集群的功率分配方法及系统。其包括：基于电网级调度指令，利用预先制定的有功协调分配策略，确定风电场集群层的风电最优出力；基于风电场集群层的风电最优出力，利用预先制定的有功协调分配策略，确定子场层的风电最优出力；基于子场层的风电最优出力，控制机组层中风机控制终端的运行。本发明专利技术的有功出力分层递阶分配方法，结合大系统的分层递阶思想，在风电集群层次考虑同一区域内不同风电场之间的协调配合，进一步实现了系统网损相对最小化的同时提高风电消纳能力。

【技术实现步骤摘要】
一种用于风电集群的功率分配方法及系统
本专利技术涉及电力系统
，具体涉及一种用于风电集群的功率分配方法及系统。
技术介绍
随着风电及风电基地建设的快速发展，风电渗透率逐年增加，但与此同时高渗透率下的弃风限电情况也较为常见。各风电场间及风电场内部由于无法有效地结合当前调度指令制定可行的协调配合策略，而成为了制约当前风电消纳的主要因素之一。实际上，风电集群占地面积较大，并且由于地理位置以及气候条件等诸多原因，会导致风电集群内不同位置的风电场和风电机组出力差异较大。并且由于风资源分布特性往往远离负荷中心，就地消纳难成为限制风电发展的一个重要原因。如何充分利用风电集群限出力条件下的“弃风”资源，保证在风电集群层次考虑同一区域内不同风电场之间的协调配合，并考虑系统网损相对最小化的同时提高风电消纳能力，进一步提升风电集群自身调节能力，依然是当前亟待解决的问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种用于风电集群的功率分配方法及系统。一种用于风电集群的功率分配方法，其包括：基于电网级调度指令，利用预先制定的有功协调分配策略，确定风电场集群层的风电最优出力；基于所述风电场集群本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于风电集群的功率分配方法，其特征在于，包括：基于电网级调度指令，利用预先制定的有功协调分配策略，确定风电场集群层的风电最优出力；基于所述风电场集群层的风电最优出力，利用所述预先制定的有功协调分配策略，确定子场层的风电最优出力；基于所述子场层的风电最优出力，控制机组层中风机控制终端的运行。

【技术特征摘要】
1.一种用于风电集群的功率分配方法，其特征在于，包括：基于电网级调度指令，利用预先制定的有功协调分配策略，确定风电场集群层的风电最优出力；基于所述风电场集群层的风电最优出力，利用所述预先制定的有功协调分配策略，确定子场层的风电最优出力；基于所述子场层的风电最优出力，控制机组层中风机控制终端的运行。2.根据权利要求1所述的功率分配方法,其特征在于，所述利用预先制定的有功协调分配策略，确定风电场集群层的风电最优出力，包括：基于风电场集群层的风电出力种群，利用遗传算法，计算风电场集群层的风电出力种群的适应度，得到风电场集群层的风电出力计划；基于所述风电场集群层的风电出力计划，对所述风电场集群层的风电出力种群进行迭代计算，得到所述风电场集群层的最优子代风电出力种群；基于所述风电场集群层的最优子代风电出力种群，解码输出所述风电场集群层的风电最优出力。3.根据权利要求2所述的功率分配方法,其特征在于，所述基于风电场集群层的风电出力种群，利用遗传算法，计算风电场集群层的风电出力种群的适应度，得到风电场集群层的风电出力计划，包括：获取风电场集群层的种群数据，得到风电场集群层的风电调节裕度；在所述风电调节裕度内调节风电出力，得到所述风电场集群层的风电出力种群；基于所述电网级调度指令，利用所述风电场集群层的适应度函数，计算所述风电场集群层的风电出力种群的适应度,得到所述风电场集群层的风电出力计划；所述风电场集群层的种群数据包括：风电场集群层中各风电场的输出功率预测值及总的风电调度值。4.根据权利要求3所述的功率分配方法,其特征在于，所述风电场集群层的适应度函数由所述风电场集群层的有功出力优化分配目标函数的倒数乘以适应度系数得到；其中，所述风电场集群层的有功出力优化分配目标函数，如下所示：式中：γ1和γ2分别为风电出力计划种群网损的权重系数和有功分配的权重系数；为风电出力计划种群网损；为第i个风电场的有功分配值；Pdem为电网级调度指令值；n为所述风电场集群层中风电场的个数。5.根据权利要求4所述的功率分配方法,其特征在于，所述风电场集群层的有功出力优化分配目标函数，还包括如下约束条件：线路传输容量的约束条件：式中：和分别为线路L的正向最大传输功率和反向最大传输功率；PLt为线路L在t时段的传输功率；风电场调节容量的约束条件如下所示：式中：d％为风电集群层中风电场能够达到的降出力控制比例；为第i个风电集群层中风电场的预测出力；风电场实时功率的约束条件如下所示：式中：为第i个所述风电场的装机容量。6.根据权利要求1所述的功率分配方法,其特征在于，所述利用预先制定的有功协调分配策略，确定子场层的风电最优出力，包括：获取子场层的种群数据，得到子场层的风电调节裕度；在所述风电调节裕度内调节风电出力，得到所述子场层的风电出力种群；基于所述电网级调度指令，利用所述子场层的适应度函数，计算所述子场层的风电出力种群的适应度,得到所述子场层的风电出力计划；基于所述子场层的风电出力计划，确定所述子场层的风电最优出力；所述子场层的种群数据包括：所述子场层中各风电场的输出功率预测值及总的风电调度值。7.根据权利要求6所述的功率分配方法,其特征在于，所述子场层的适应度函数由所述子场层的有功出力优化分配目标函数的倒数乘以适应度系数得到；其中，所述子场层的有功出力优化分配目标函数，如下所示：式中：λ1和λ2分别为风机线路有功损耗的权重系数和有功分配的权重系数；为所述第j台风机线路的有功损耗；为第j个风电机组的有功分配值；为所述风电场集群层的风电最优出力值；m为风电场机组的个数。8.根据权利要求7所述的功率分配方法,其特征在于，所述子场层的有功出力优化分配目标函数，还包括如下约束条件：避免机组频繁启停的约束条件：(αj+1,i-αj,i)(tij-Ta)≥0；(αj,i-αj+1,i)(τij-Tb)≥0；式中：αj+1,i和αj,i为0-1变量，0为停机，1为开机，α；Ta为最小开机时间；Tb为最小停机时间；tij为第i台机组j时刻之前最近一次vin<v<vout时开始计时，到j时刻之后最近一次v<vin或v>vout时刻的时间，即连续开机时间；τij为第i台机组j时刻之前最近一次v<vin或v>vout时开始计时，到j时刻的时间，即连续停机时间；机组调节容量的约束条件：式中：d％为风电机组能够达到的降出力控制比例；为第i个风电机组的预测出力；机组实时功率的约束条件：式中：为机组i的额定容量。9.一种用于风电集群的功率分配系统，其特征在于，包括：风电场集群层模块，用于基于电网级调度指令，利用预先制定的有功协调分配策略，确定风电场集群层的风电最优出力；子场层模块，用于基于所述风电场集群层的风电最优出力，利用所述预...

【专利技术属性】
技术研发人员：仲悟之，李梓锋，崔杨，贾俊川，于强，汤涌，孙华东，卜广全，易俊，林伟芳，吕晨，徐式蕴，孙舶皓，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，东北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11