The invention relates to a day-ahead dispatching method for wind power absorption considering price-based demand response and CSP power station participation. In view of the serious problem of wind abandonment caused by weak regulation ability of existing power grid and single price mechanism of power market, the invention considers the uncertainty of both wind power prediction and price-based demand response and system security constraints, and builds a C-based system. The dispatching model of SP power station and price-based demand response participating in wind power absorption combines CSP power station and price-based demand response with optimal dispatching of wind power. Through coordinated dispatching on both sides of source and load, the system's ability to absorb wind power can be improved. The method of the invention provides a reference for power dispatcher, and has the advantages of scientific and reasonable method, strong applicability and good effect.
【技术实现步骤摘要】
一种计及价格型需求响应与CSP电站参与的风电消纳日前调度方法
本专利技术涉及一种计及价格型需求响应与CSP电站参与的风电消纳日前调度方法。
技术介绍
我国西北地区风、光等可再生能源丰富，“多源互补”已成为当地新能源电力系统的主要特征。然而，受风电波动性强、电网调节能力弱、负荷水平低，以及目前电力市场价格机制单一等技术与政策因素的综合影响，导致弃风现象日益严重。如何兼顾技术及市场因素，降低弃风电量、提高风电消纳水平是含大规模风电电力系统亟需研究解决的现实问题。通过加强需求侧管理和用户响应体系(价格型需求响应price-baseddemandresponse，PDR)，可以提高风电消纳能力；同时，可以充分利用具有调节能力的可再生能源发电形式，如：太阳能光热发电(concentratingsolarpower，CSP)对风电等波动性电源实现输出功率平抑互补，进而提高风电的上网空间。实际上，可以在电源侧利用调度性强的可再生能源，如：CSP电站弥补风电出力反调峰特性的不足，配合负荷侧价格型需求响应的削峰填谷，通过源荷协调共同提高风电消纳量。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技...
【技术保护点】
1.一种计及价格型需求响应与CSP电站参与的风电消纳日前调度方法，其特征是，考虑综合成本的前提下，兼顾风电预测和价格型需求响应二者的不确定性以及系统安全约束，构建了基于CSP电站和价格型需求响应参与风电消纳的调度模型；该模型将CSP电站和价格型需求响应二者与风电优化调度相结合，通过源荷两侧的协调调度共同提高系统消纳风电的能力，具体包括以下步骤：1)价格型需求响应和风电预测的不确定性分析(a)价格型需求响应的不确定性在价格型需求响应中，根据消费者心理学原理，调度中心在制定日前调度计划时，借助时间尺度为小时级的实时电价在一定程度上改变用户的用电习惯，进而达到削峰填谷增加风电上网...
【技术特征摘要】
1.一种计及价格型需求响应与CSP电站参与的风电消纳日前调度方法，其特征是，考虑综合成本的前提下，兼顾风电预测和价格型需求响应二者的不确定性以及系统安全约束，构建了基于CSP电站和价格型需求响应参与风电消纳的调度模型；该模型将CSP电站和价格型需求响应二者与风电优化调度相结合，通过源荷两侧的协调调度共同提高系统消纳风电的能力，具体包括以下步骤：1)价格型需求响应和风电预测的不确定性分析(a)价格型需求响应的不确定性在价格型需求响应中，根据消费者心理学原理，调度中心在制定日前调度计划时，借助时间尺度为小时级的实时电价在一定程度上改变用户的用电习惯，进而达到削峰填谷增加风电上网空间的目的；在价格型需求响应中，采用弹性系数表示电价变化率对负荷响应率的影响，对于T时段的负荷响应率建模为(1)式：其中：φΔq,t为时段t负荷的响应率，时段t负荷的电价的变化率，t∈(1：T)；E为价格型需求弹性矩阵，表达为(2)式：其中：εii自弹性系数，εij为交叉弹性系数，下标i和j分别表示第i和第j个调度时段；采用三角隶属度函数来概括负荷响应率的不确定程度，负荷响应率的模糊表达式和隶属度参数存在如下的关系，计算为(3)式：φΔq,t＝(φΔq1,t，φΔq2,t，φΔq3,t)(3)其中：为φΔq,t的模糊表达式；φΔq1,t，φΔq2,t，φΔq3,t为t时段负荷响应率的隶属度参数；δt为预测的负荷响应率在t时刻的最大误差水平，计算为(5)式：其中：λ1为电价因素占据主导前的比例系数；为电价变化率拐点；为电价变化率拐点对应的负荷变化率；为电价变化率的最大/最小值；(b)风电预测的不确定性风电本质上是输出功率具有波动性且不易控制的电源，是典型的间歇性、低功率密度电源，风电预测往往会有一定的预测误差；采用正态分布来描述预测误差的不确定性，表达为(6)式：其中：ωt为t时刻风电预测误差；N表示风电预测误差服从正态分布；为t时刻风电预测功率；Wm为风电场的装机容量；风电场实际出力为风电预测出力与预测误差之和，同时风电场实际出力也不应超过其装机容量，计算为(7)式：其中：为风电场在t时刻的真实出力；2)CSP电站热-电转换模型的建立太阳能镜场将太阳辐射产生的热能汇集到集热塔，集热塔收集的热能，计算为(8)式：其中：为集热塔在t时刻收集的热能；ηd-th为光-热转换效率；SSF为太阳能镜场面积；Dt表示t时刻太阳直接辐射指数(solarradiationindex，DNI)；集热塔收集的热能能够通过传热流体储存到储热装置，也能够直接供给发电系统进行发电，为保证CSP电站的稳定运行，集热塔收集的热能也存在着被舍弃的可能；同时发电系统用于发电的热能也可以由储热系统补充，表达为(9)式：其中：表示储热装置放热效率；表示集热塔在t时刻舍弃的热能；ESU表示发电系统在启动过程中消耗的热能；ut表示发电系统的启动变量，1表示发电系统在该时刻启动；储热装置在各个时刻的储热量表达为(10)式：其中：分别表示储热装置t时刻和t-1时刻的储热量；ηloss表示储热装置的热损失率；表示储热装置的充热效率；表示储热装置的充热功率；表示储热装置的放热功率；Δt表示时间间隔；在CSP电站的静态模型中不考虑热力学动态微分方程，CSP电站的发电功率与热能消耗功率二者可看作线性关系，计算为(11)式：其中：表示CSP电站在t时刻供负荷的发电功率；为CSP电站正旋转备用系数；为CSP电站在t时刻提供正旋转备用；κCSP表示CSP电站发电系统的热-电转换效率；表示发电系统在t时刻消耗的热能；3)考虑PDR与CSP电站参与风电消纳的日前调度模型的建立a)目标函数综合考虑常规火电机组的发电成本、风电和CSP电站的运行维护成本以及并网消纳带来的可再生能源环境效益、火电机组和CSP电站参与负荷备用和风电预测误差备用的成本，建立了包含风电、CSP电站与火电的基于成本最优的联合调度模型，目标函数计算为(12)式：minF＝D1+D2+D3+D4-D5(12)其中：F为火电、风电、CSP电站参与优化调度时系统的综合成本；D1为火电机组供负荷时的发电成本；D2为风电的运行维护成本；D3为CSP电站向负荷供电的运行维护成本；D4为火电机组和CSP电站参与负荷和风电预测误差备用的成本；D5为风电和CSP电站发电并网消纳带来的环境效益；火电机组出力灵活可控，通过合理的优化调度可以保证电网的稳定运行；在调度过程中...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔杨，张汇泉，赵君田，赵钰婷，仲悟之，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22
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