有效容量的确定方法及装置和电力平衡确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种有效容量的确定方法及装置和电力平衡确定方法及装置，采用风电参与电力平衡的有效容量确定方法确定风电参与电力平衡的有效容量；确定火电、水电和核电各自参与电力平衡的有效容量；基于风电参与电力平衡的有效容量以及火电、水电和核电各自参与电力平衡的有效容量确定电力系统是否供需平衡，风电参与电力平衡的有效容量确定方法简单清晰，适用于大规模风电接入的电力系统，具有较好的应用前景；电力平衡确定方法简化了确定电力系统是否供需平衡的过程，且提高了结果的准确性，仅需通过历史风电出力曲线和负荷曲线即可得到风电参与电力平衡的有效容量。

Determination method and device of effective capacity and power balance

The invention provides a method for determining the effective capacity and a device for determining the effective capacity of wind power participating in the power balance, a method for determining the effective capacity of wind power participating in the power balance, a method for determining the effective capacity of thermal power, hydropower and nuclear power participating in the power balance, an effective capacity of thermal power, hydropower and nuclear power participating in the power balance based on wind power participating in the power balance, and a method for determining the effective capacity of thermal power, hydropower and nuclear power The effective capacity of each participating in the power balance determines whether the power system is in balance between supply and demand. The effective capacity determination method of wind power participating in the power balance is simple and clear, which is applicable to the power system with large-scale wind power access, and has a good application prospect. The determination method of power balance simplifies the process of determining whether the power system is in balance between supply and demand, and improves the accuracy of the results, only through The effective capacity of wind power participating in power balance can be obtained from the historical wind power output curve and load curve.

【技术实现步骤摘要】
有效容量的确定方法及装置和电力平衡确定方法及装置
本专利技术涉及电力规划
，具体涉及一种风电参与电力平衡的有效容量确定方法和装置以及基于有效容量的电力平衡确定方法和装置。
技术介绍
电力平衡是电力系统规划工作中的一个重要组成部分，其目的是在保证适当可靠性水平情况下，确定电力系统内各类电源可参与电力平衡的有效容量是否能满足需求。传统电力系统中，火电、水电等传统电源出力可控，可参与电力平衡的有效容量容易确定，随着风电在电源结构中的比例不断增大，其对电力平衡的影响日益显著。目前规划中通常更多考虑风电的电量价值而忽略其容量价值(即风力发电在规划中参与电量平衡而不参与电力平衡)，但在风电高渗透率情况下，忽略其容量价值将导致资源浪费和过度投资，不利于未来风力发电的规模化应用。风电参与电力平衡的有效容量描述了风力发电对电力系统容量充裕度及可靠性的贡献，对电力规划中的电力电量平衡、电力备用率、备用容量及市场容量定价等提供了计算基准及依据。从发电的本质上来说，风力发电和常规发电的主要区别在于其出力特性及可用度上，其满足电力系统负荷需求的本质相同。因此，确定风电机组有效容量可使电力平衡的评估结果更为准确。现有技术中的风电参与电力平衡有效容量的计算通常需要整个电力系统的各类型装机数据及历史出力数据进行计算，计算难度大，过程复杂，且对数据种类及数据量的需求很高，最终导致电力平衡评估过程复杂，甚至出现因数据难以获得无法准确评估风电置信容量而只能采取人工保守估计的方式，结果的准确性低。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中过程复杂且准确性低的不足，本专利技术提供一种有效容量的确定方法及装置和电力平衡确定方法及装置，采用风电参与电力平衡的有效容量确定方法确定风电参与电力平衡的有效容量；确定火电、水电和核电各自参与电力平衡的有效容量；基于风电参与电力平衡的有效容量以及火电、水电和核电各自参与电力平衡的有效容量确定电力系统是否供需平衡，风电参与电力平衡的有效容量确定方法简单清晰，适用于大规模风电接入的电力系统，具有较好的应用前景；电力平衡确定方法简化了确定电力系统是否供需平衡的过程，且提高了结果的准确性，仅需通过历史风电出力曲线和负荷曲线即可得到风电参与电力平衡的有效容量。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采取如下技术方案：一方面，本专利技术提供一种风电参与电力平衡的有效容量确定方法，包括：基于历史负荷数据获取负荷需求时序曲线；基于负荷需求时序曲线确定负荷持续曲线和净负荷持续曲线；基于负荷持续曲线和净负荷持续曲线确定风电参与电力平衡的有效容量。所述基于负荷需求时序曲线确定负荷持续曲线和净负荷持续曲线，包括：基于风电历史出力标幺值时序曲线和风电的装机容量确定风电历史出力有名值时序曲线；将负荷需求时序曲线与风电历史出力有名值时序曲线做差，得到净负荷时序曲线；基于负荷需求时序曲线确定负荷持续曲线，并基于净负荷时序曲线确定净负荷持续曲线。所述风电历史出力有名值时序曲线按下式确定：PWR(t)＝PW(t)·CW-INSTALL式中，PW(t)为风电历史出力标幺值时序曲线，CW-INSTALL为风电的装机容量。、所述PW(t)、CW-INSTALL分别按下式确定：式中，a表示风电场个数，b表示第g个风电场中风机的台数，Chg表示第g个风电场中第hg台风机的装机容量，Phg(t)为第g个风电场中第hg台风机在t时刻的出力标幺值。所述负荷持续曲线、净负荷持续曲线分别按下式确定：PLD(t)＝sort(PL(t))PLDN(t)＝sort(PLN(t))式中，PLD(t)为负荷持续曲线，PLDN(t)为净负荷持续曲线，PL(t)为负荷需求时序曲线，PLN(t)为净负荷时序曲线，sort表示将曲线中的数据从大至小排列。所述风电参与电力平衡的有效容量按下式确定：式中，Cwind-effective为风电参与电力平衡的有效容量，ELCCWIND(t)为负荷高峰时段的风电有效带负荷能力，n为时段数。所述ELCCWIND(t)按下式确定：ELCCWIND(t)＝PLD(t)-PLDN(t)式中，PLD(t)为负荷持续曲线，PLDN(t)为净负荷持续曲线。再一方面，本专利技术还提供一种风电参与电力平衡的有效容量确定装置，包括：获取模块，用于基于历史负荷数据获取负荷需求时序曲线；第一确定模块，用于基于负荷需求时序曲线确定负荷持续曲线和净负荷持续曲线；第二确定模块，用于基于负荷持续曲线和净负荷持续曲线确定风电参与电力平衡的有效容量。所述第一确定模块包括：第一确定单元，用于基于风电历史出力标幺值时序曲线和风电的装机容量确定风电历史出力有名值时序曲线；第二确定单元，用于将负荷需求时序曲线与风电历史出力有名值时序曲线做差，得到净负荷时序曲线；第三确定单元，用于基于负荷需求时序曲线确定负荷持续曲线，并基于净负荷时序曲线确定净负荷持续曲线。所述第一确定单元按下式确定风电历史出力有名值时序曲线：PWR(t)＝PW(t)·CW-INSTALL式中，PW(t)为风电历史出力标幺值时序曲线，且CW-INSTALL为风电的装机容量，且a表示风电场个数，b表示第g个风电场中风机的台数，Chg表示第g个风电场中第hg台风机的装机容量，Phg(t)为第g个风电场中第hg台风机在t时刻的出力标幺值。所述第三确定单元按下式确定负荷持续曲线和净负荷持续曲线：PLD(t)＝sort(PL(t))PLDN(t)＝sort(PLN(t))式中，PLD(t)为负荷持续曲线，PLDN(t)为净负荷持续曲线，PL(t)为负荷需求时序曲线，PLN(t)为净负荷时序曲线，sort表示将曲线中的数据从大至小排列。所述第二确定模块按下式确定风电参与电力平衡的有效容量：式中，Cwind-effective为风电参与电力平衡的有效容量，n为时段数，ELCCWIND(t)为负荷高峰时段的风电有效带负荷能力，且ELCCWIND(t)＝PLD(t)-PLDN(t)，PLD(t)为负荷持续曲线，PLDN(t)为净负荷持续曲线。再一方面，本专利技术提供一种基于有效容量的电力平衡确定方法，包括：采用风电参与电力平衡的有效容量确定方法确定风电参与电力平衡的有效容量；确定火电、水电和核电各自参与电力平衡的有效容量；基于风电参与电力平衡的有效容量以及火电、水电和核电各自参与电力平衡的有效容量确定电力系统是否供需平衡。所述确定火电、水电和核电各自参与电力平衡的有效容量，包括：取火电的装机容量与火电的有效容量系数的乘积作为火电参与电力平衡的有效容量；取水电的装机容量与水电的有效容量系数的乘积作为水电参与电力平衡的有效容量；取核电的装机容量与核电的有效容量系数的乘积作为核电参与电力平衡的有效容量。所述火电的有效容量系数取0.9～1，水电的有效容量系数取0.5～0.7，核电的有效容量系数取0.9～1。所述基于风电参与电力平衡的有效容量以及火电、水电和核电各自参与电力平衡的有效容量确定电力系统是否供需平衡，包括：判断是否满足下式，若满足，确定电力系统供需平衡，否则电力系统供需不平衡：Cwind-effective+Cthermal-effective+Cnuc-effective+Chydro-effective＞(1+h)*Lmax式中，Cthermal-e本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电参与电力平衡的有效容量确定方法，其特征在于，包括：基于历史负荷数据获取负荷需求时序曲线；基于负荷需求时序曲线确定负荷持续曲线和净负荷持续曲线；基于负荷持续曲线和净负荷持续曲线确定风电参与电力平衡的有效容量。

【技术特征摘要】
1.一种风电参与电力平衡的有效容量确定方法，其特征在于，包括：基于历史负荷数据获取负荷需求时序曲线；基于负荷需求时序曲线确定负荷持续曲线和净负荷持续曲线；基于负荷持续曲线和净负荷持续曲线确定风电参与电力平衡的有效容量。2.根据权利要求1所述的风电参与电力平衡的有效容量确定方法，其特征在于，所述基于负荷需求时序曲线确定负荷持续曲线和净负荷持续曲线，包括：基于风电历史出力标幺值时序曲线和风电的装机容量确定风电历史出力有名值时序曲线；将负荷需求时序曲线与风电历史出力有名值时序曲线做差，得到净负荷时序曲线；基于负荷需求时序曲线确定负荷持续曲线，并基于净负荷时序曲线确定净负荷持续曲线。3.根据权利要求2所述的风电参与电力平衡的有效容量确定方法，其特征在于，所述风电历史出力有名值时序曲线按下式确定：PWR(t)＝PW(t)·CW-INSTALL式中，PW(t)为风电历史出力标幺值时序曲线，CW-INSTALL为风电的装机容量。4.根据权利要求3所述的风电参与电力平衡的有效容量确定方法，其特征在于，所述PW(t)、CW-INSTALL分别按下式确定：式中，a表示风电场个数，b表示第g个风电场中风机的台数，Chg表示第g个风电场中第hg台风机的装机容量，Phg(t)为第g个风电场中第hg台风机在t时刻的出力标幺值。5.根据权利要求2所述的风电参与电力平衡的有效容量确定方法，其特征在于，所述负荷持续曲线、净负荷持续曲线分别按下式确定：PLD(t)＝sort(PL(t))PLDN(t)＝sort(PLN(t))式中，PLD(t)为负荷持续曲线，PLDN(t)为净负荷持续曲线，PL(t)为负荷需求时序曲线，PLN(t)为净负荷时序曲线，sort表示将曲线中的数据从大至小排列。6.根据权利要求1所述的风电参与电力平衡的有效容量确定方法，其特征在于，所述风电参与电力平衡的有效容量按下式确定：Cwind-effective＝∫1nELCCWIND(t)/n式中，Cwind-effective为风电参与电力平衡的有效容量，ELCCWIND(t)为负荷高峰时段的风电有效带负荷能力，n为时段数。7.根据权利要求6所述的风电参与电力平衡的有效容量确定方法，其特征在于，所述ELCCWIND(t)按下式确定：ELCCWIND(t)＝PLD(t)-PLDN(t)式中，PLD(t)为负荷持续曲线，PLDN(t)为净负荷持续曲线。8.一种风电参与电力平衡的有效容量确定装置，其特征在于，包括：获取模块，用于基于历史负荷数据获取负荷需求时序曲线；第一确定模块，用于基于负荷需求时序曲线确定负荷持续曲线和净负荷持续曲线；第二确定模块，用于基于负荷持续曲线和净负荷持续曲线确定风电参与电力平衡的有效容量。9.根据权利要求8所述的风电参与电力平衡的有效容量确定装置，其特征在于，所述第一确定模块包括：第一确定单元，用于基于风电历史出力标幺值时序曲线和风电的装机容量确定风电历史出力有名值时序曲线；第二确定单元，用于将负荷需求时序曲线与风电历史出力有名值时序曲线做差，得到净负荷时序曲线；第三确定单元，用于基于负荷需求时序曲线确定负荷持续曲线，并基于净负荷时序曲线确定净负荷持续曲线。10.根据权利要求9所述的风电参与电力平衡的有效容量确定装置，其特征在于，所述第一确定单元按下式确定风电历史出力有名值时序曲线：PWR(t)＝PW(t)·CW-INSTALL式中，PW(t)为风电历史出力标幺值时序曲线，且CW-INSTALL为风电的装机容量，且a表示风电场个数，b表示第g个风电场中风机的台数，Chg表示第g个风电场中第hg台风机的装机容量，Phg(t)为第g个风电场中第hg台风机在t时刻的出力标幺值。11.根据权利要求9所述的风电参与电力平衡的有效容量确定装置，其特征在于，所述第三确定单元按下式确定负荷持续曲线和净负荷持续曲线：PLD(t)＝sort(PL(t))PLDN(t)＝sort(PLN(t))式中，PLD(t)为负荷持续曲线，PLDN(t)为净负荷持续曲线，PL(t)为负荷需求时序曲线，PLN(t)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：元博，伍声宇，张晋芳，焦冰琦，弭辙，鲁刚，孔维政，张宁，代红才，周洪伟，宗炫君，凌俊斌，
申请(专利权)人：国网能源研究院有限公司，国网江苏省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11