一种含梯级水电的风光水互补发电系统的优化调度方法技术方案

本发明专利技术公开了一种含梯级水电的风光水互补发电系统的优化调度方法，首先获取风电场、光伏电站和梯级水电站的信息，接着建立含梯级水电的风光水互补发电系统优化调度模型，然后提出风光水互补发电增量效益量化方法，最后提出风光水互补发电增量效益分摊方法。本发明专利技术从运行角度出发，提出了含梯级水电的风光水互补发电系统优化调度模型，该模型利用了风力资源和光照资源的自然互补特性，发挥了梯级水电统筹调节水资源的能力，提高了风电和光电消纳能力，满足了输出电能的可靠性要求。

An optimal operation method of wind water complementary power generation system with cascade hydropower

【技术实现步骤摘要】
一种含梯级水电的风光水互补发电系统的优化调度方法
本专利技术涉及一种含梯级水电的风光水互补发电系统的优化调度方法，属于电力领域。
技术介绍
大规模风电和光电并网后，电力系统的经济安全运行面临严峻考验，如何依托梯级水电开发风、光、水清洁能源互补发电，提高风电和光电的消纳水平是亟需解决的问题。现有文献对风光水互补发电优化调度模型的研究，主要从风-抽水蓄能互补、风-小型梯级水电互补、风-光-常规水电互补等角度展开研究，针对含梯级水电的风光水互补发电系统优化调度模型的研究还处在初级阶段
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术提出一种含梯级水电的风光水互补发电系统的优化调度方法，提高了风电和光电消纳能力。技术方案：本专利技术采用的技术方案为一种含梯级水电的风光水互补发电系统的优化调度方法，包括以下步骤：1)获取风电场、光伏电站和梯级水电站的信息；2)建立含梯级水电的风光水互补发电系统优化调度模型；3)提出风光水互补发电增量效益量化方法；4)提出风光水互补发电增量效益分摊方法。所述风电场信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含梯级水电的风光水互补发电系统的优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)获取风电场、光伏电站和梯级水电站的信息；/n2)建立含梯级水电的风光水互补发电系统优化调度模型；/n3)提出风光水互补发电增量效益量化方法；/n4)提出风光水互补发电增量效益分摊方法。/n

【技术特征摘要】
1.一种含梯级水电的风光水互补发电系统的优化调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)获取风电场、光伏电站和梯级水电站的信息；
2)建立含梯级水电的风光水互补发电系统优化调度模型；
3)提出风光水互补发电增量效益量化方法；
4)提出风光水互补发电增量效益分摊方法。


2.根据权利要求1所述的含梯级水电的风光水互补发电系统的优化调度方法，其特征在于，所述风电场信息包括风电场中风力发电机组总数目、每台风力发电机额定功率、切入风速、切出风速、额定风速、风速预测均值和方差；
所述光伏电站信息包括光伏电站中光伏发电机组总数目、额定功率、光伏面板面积、光电转换效率、光照强度预测均值和方差；
所述梯级水电站信息包括梯级水电站中梯级水电站组成方式、水电机组发电量系数、最大发电功率限制、发电用水量限制、水库容量限制、水电机组蓄水量限制、发电用水量限制、发电量限制。


3.根据权利要求1所述的含梯级水电的风光水互补发电系统的优化调度方法，其特征在于，所述含梯级水电的风光水互补发电系统优化调度模型，具体为：其中，为t时段风光水互补发电的实际出力；分别表示t时段风力发电机组k的预测出力和所需满足的约束；分别表示t时段光伏发电机组k的预测出力和所需满足的约束；和分别表示t时段水电机组k的实际出力、出力上限和所需满足的约束；Rt为t时段所需准备的旋转备用容量；NW为风力发电机组总数目，NP为光伏发电机组总数目，NH为水电机组总数目；T为运行周期，t∈T；k为发电机组序列；
该优化调度模型的约束条件包括：
i)风力发电机组约束：



其中，为风力发电机组k的出力下限；
ii)光伏发电约束：



其中，分别为光伏发电机组k出力的上、下限；
iii)梯级水电约束：















其中，Phy,k为水电机组k的出力下限；为t时段水电机组k的天然来水量；为t时段水电机组k的弃水量；分别为t-1时段和t时段水电机组k的蓄水量；分别为t时段上游水电机组k-1和下游水电机组k的发电用水量；分别为t时段水电机组k的发电用水量上、下限；分别为t时段水电机组k的蓄水量上、下限；
iv)旋转备用约束：
























其中,分别为t时段水电机组k的实际旋转备用上调量和下调量；分别为水电机组k的旋转备用最大上调量和最大下调量；ASR1表示互补发电系统需为风电、光电、水电准备的旋转备用上调量；ASR2表示互补发电系统需为风电、光电准备的旋转备用下调量；ur1％、ur2％、ur3％分别为风电、光电、水电的上调旋转备用系数；ud1％、ud2％分别为风电、光电的下调旋转备用系数；u％、d％分别表示旋转备用最大上调量、最大下调量占最大发电量的比例；
v)调频约束：
























其中，分别为t时段风电机组k预测出力与机组出力上下限的差额；分别为t时段光电机组k预测出力与机组出力上下限的差额；分别为t时段水电机组k的实际爬坡量、斜降量；分别为水电机组k的爬坡量、斜降量上限；α、β分别为风电和光电的波动系数。


4.根据权利要求3所述的含梯级水电的风光水互补发电系统的优化调度方法，其特征在于，所述t时段风力发电机组k的预测出力的模型为：



其中,v(t)为t时段预测风速；vI,k、vO，k和vR,k分别为风力发电机组k的切入风速、切出风速和额定风速；为t时段风力发电机组k的出力上限；
所述t时段光伏发电机组k的预测出力的模型为：



其中，为t时段光伏发电机组k的预测出力；为t时段光伏面板k采集到的光照强度；Sk为光伏面板k的面积；ηk为光伏发电机组的k光电转换效率；
所述t时段水电机组k的实际出力的模型为：



其中，为t时段水电机组k的蓄水量；为t时段水电机组k的发电用水量；an,k(n＝1,2…6)为水电机组k的发电量系数。

【专利技术属性】
技术研发人员：谢俊，张丽琴，陈星莺，包长玉，郑懿敏，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32