一种基于多元化大数据清洁能源消纳联动调控方法及系统技术方案

技术编号:23858714 阅读:58 留言:0更新日期:2020-04-18 12:34
本发明专利技术公开了一种基于多元化大数据清洁能源消纳联动调控方法及系统,方法包括以下过程:获取新能源消纳需求;对火电厂内机组进行深度调峰,并计算获取火电厂深调能力;若火电厂深调能力小于新能源消纳需求,则对联络线进行调节,并计算获取联络线调节量;若联络线调节量小于新能源消纳需求和火电厂深调能力的差值,则采用储能参与调峰,并计算获得储能充电调节量。本发明专利技术通过火电厂机组、联络线计划数据、储能调峰能力多种方式联动调控,以达到提升消纳能力目的。

A coordinated control method and system of clean energy consumption based on diversified big data

【技术实现步骤摘要】
一种基于多元化大数据清洁能源消纳联动调控方法及系统
本专利技术属于电力系统调度自动化
,具体涉及一种基于多元化大数据清洁能源消纳与市场联动调控方法及系统。
技术介绍
近年来,我国新能源发展步伐加快,风电、光伏新增装机量均位列世界第一。由于受资源分布的限制,我国风电、光伏发电主要分布于“三北”地区,远距离送出受到约束。此外,由于风电、光伏等形式的发电出力具有随机性、间歇性和难以准确预测等特点,大规模可再生能源的接入将导致注入功率的扰动增大而抑制频率变化的转动惯量减小,这给电力系统调频、调峰控制带来新的问题和挑战。“三北”地区气电成本高昂、经济性差;抽水蓄能电站建设规模不足、建设周期长,导致这些地区的电源结构以调节能力较弱的火电为主,火电机组在未来相当长一段时期仍是“三北”地区调峰、调频的主力电源。此外,在“三北”地区,火电机组又主要以供热机组为主。在供暖期,为了满足供热需求,大多数供热机组只能以高负荷运行,机组调峰能力严重受限,导致新能源规模化开发与市场消纳能力不足的矛盾日益凸显。并且,为了保证广大群众温暖过冬,减少雾霾,近年来北方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多元化大数据清洁能源消纳联动调控方法,其特征是,包括以下过程:/n获取新能源消纳需求;/n对火电厂内机组进行深度调峰,并计算获取火电厂深调能力;/n比较火电厂深调能力与新能源消纳需求之间的大小;若火电厂深调能力小于新能源消纳需求,则对联络线进行调节,并计算获取联络线调节量;/n比较联络线调节量与新能源消纳需求和火电厂深调能力的差值之间的大小;若联络线调节量小于新能源消纳需求和火电厂深调能力的差值,则采用储能参与调峰,并计算获得储能充电调节量。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于多元化大数据清洁能源消纳联动调控方法,其特征是,包括以下过程:
获取新能源消纳需求;
对火电厂内机组进行深度调峰,并计算获取火电厂深调能力;
比较火电厂深调能力与新能源消纳需求之间的大小;若火电厂深调能力小于新能源消纳需求,则对联络线进行调节,并计算获取联络线调节量;
比较联络线调节量与新能源消纳需求和火电厂深调能力的差值之间的大小;若联络线调节量小于新能源消纳需求和火电厂深调能力的差值,则采用储能参与调峰,并计算获得储能充电调节量。


2.根据权利要求1所述的一种基于多元化大数据清洁能源消纳联动调控方法,其特征是,所述对火电厂内机组进行深度调峰包括:
根据市场竞价结果制定火电厂内机组发电序位及发电调节量。


3.根据权利要求2所述的一种基于多元化大数据清洁能源消纳联动调控方法,其特征是,所述根据市场竞价结果制定火电厂内机组发电序位及发电调节量包括:
将市场竞价结果共分为R个档位,将火电厂所有机组按照竞价结果档位相应的分为R个等级,为满足消纳需求则对每个等级的机组进行下调节备用求和;
各个等级的机组下调节备用之和计算公式为:



Pdown,s表示等级s的机组下调节备用,n表示等级s下机组数量,PG,i为第i台机组的当前出力,P电实,i表示第i台机组电蓄热装置的实际值,P下,i表示第i台机组的该套竞价最小运行功率;
当电网实时的调节需求在该套竞价结果的下调节备用之和范围内时,确定机组发电序位;
火电厂机组包括电蓄热机组和非电蓄热机组,各机组的发电调节量为:
第j台非电蓄热机组目标负荷PO,j为:
若第j台机组等级小于等于k,则目标负荷为该机组的该套竞价最小运行功率;公式表达如下:
PO,j=P下,jIF:S(j)≤k
若第j台非电蓄热机组等级大于等于k,小于等于k+1,则目标负荷为该机组的额定容量与全网目标负荷率乘积;公式表达如下:
PO,j=ηO·PN,jIF:k≤S(j)≤k+1
第j台电蓄热机组目标负荷PO,j:
若第j台机组等级小于等于k,则目标负荷为该机组的该套竞价最小运行功率;公式表达如下:
PO,j=P下,jIF:S(j)≤k
若第j台电蓄热机组等级大于等于k,小于等于k+1,则目标负荷为该机组的额定容量与全网目标负荷率乘积与电蓄热装置的功率之和;公式表达如下:
PO,j=ηO·PN,j+P电,jIF:k≤S(j)≤k+1
其中,PN,j为第j台机组额定容量,P电,j为第j台机组电蓄热装置的额定功率,S(j)为第j台机组等级,ηO为全网目标负荷率。


4.根据权利要求1所述的一种基于多元化大数据清洁能源消纳联动调控方法,其特征是,所述计算获取火电厂深调能力包括:
火电厂深调能力P2为:Pdown,s表示等级s的机组下调节备用,R为市场竞价结果档位数。


5.根据权利要求1所述的一种基于多元化大数据清洁能源消纳联动调控方法,其特征是,所述计算获得储能充电调节量包括:
储能参与调峰的效益模型为:



其中,为储能参与调峰的t时刻的放电电价与充电电价,为储能t时刻充放电功率,T为周期;Δt为单位时间段,CESS为储能运维成本;



其中,Cf为固定运维成本,Cv为可变运维成本,α为资金回收系数,C0为单位容量的运维成本,Eess为储能容量、Ce为储能容量单价、Et为时间段t内储能发出或吸收的电量、N为预估寿命周期循环次数、η为充放电效率;
储能参与调峰的约束条件包含功率约束、荷电状态约束以及功率平衡约束:
1)功率约束






2)荷电状态约束






3)功率平衡约束



其中,为充电功率上下限,为储能放电功率上下限,为储能电量上下限,分别为火电厂功率、清洁能源功率、联络线功率、负荷功率及弃风弃光功率,上表t表示时刻;
通过效益模型计算得到当前状态下储能可充电功率Pc;可得储能充电调节量为消纳需求与储能可充电功率的最小值。


6.一种基于多元化大数据清洁能源消纳联动调控系统,其特征是,包括新能源消纳需求获取模块、火电厂机组调节模块...

【专利技术属性】
技术研发人员:张旭葛延峰李铁白静洁姜枫苏安龙潘琦高凯陈晓东张艳军崔岱常志朋任一丹冯占稳朱伟峰孙文涛姜狄王明凯周志高梓济
申请(专利权)人:北京科东电力控制系统有限责任公司国网电力科学研究院有限公司国网辽宁省电力有限公司国家电网有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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