【技术实现步骤摘要】
一种提高风电接纳能力的电网多元优化调度方法
本专利技术属于风力发电消纳
，特别涉及一种提高风电接纳能力的电网优化调度方法。技术背景随着我国社会经济的发展，对能源的需求量逐年增加，一直依赖石化能源高消耗的支撑，这使得煤、石油和天然气等不可再生资源的储量迅速降低，能源危机愈演愈烈的同时也产生了大量的有害污染，如果要实现可持续发展，就必须找出储量大、低污染的可再生能源，我国的发电行业主要采用的是燃烧石化能源为主，但随着科学技术的发展，着眼点放在风力发电上，我国风电资源充足，主要分布于风电资源丰富的“三北”地区，虽然资源丰富，但是弃风问题严重，影响其原因有很多，风力发电依赖于变化的气象条件，存在随机性，风电机组出力受风速影响难以精确预测，预测准确度较低；存在间歇性，风电机组出力会在不同时段间剧烈波动，尤其是负荷水平较低而风电出力较高时，反调峰的特性明显，会产生极大问题。早期风电场容量较小，作为一种分布式电源，分散接入配电网络就地消纳，对于发电调度的影响可以忽略不计。随着风力发电机组规模和容量的不断扩大，风电在电网发电资源中...
【技术保护点】
1.一种提高风电接纳能力的电网优化调度方法，其特征在于：/n步骤一、通过风电出力模型对风功率进行预测，同时对系统的旋转备用进行调整；/n步骤二、优化各机组出力，实现火电作基荷情况下的，核电、储氢作为辅助的联合优化调度方法，实现核电的等效调峰，实现风-核-蓄-火联合优化调度过程。/n
【技术特征摘要】
20191211 CN 20191126611881.一种提高风电接纳能力的电网优化调度方法，其特征在于：
步骤一、通过风电出力模型对风功率进行预测，同时对系统的旋转备用进行调整；
步骤二、优化各机组出力，实现火电作基荷情况下的，核电、储氢作为辅助的联合优化调度方法，实现核电的等效调峰，实现风-核-蓄-火联合优化调度过程。
2.根据权利要求1所述的一种提高风电接纳能力的电网多元优化调度方法，其特征在于：步骤一中：通过建立基于误差增长的风电不确定出力计算方法，对误差增长的相关概念进行分析，建立风电出力模型，将风电预测误差计入风电出力模型，结合风电出力特点，把风电出力看做不确定的量，对风电的输出进行预测。
3.根据权利要求1所述的一种提高风电接纳能力的电网多元优化调度方法，其特征在于：第二步中所述的优化各机组出力是指在风-核-蓄-火联合优化调度过程中，在满足负荷需求的情况下需要优先考虑风电出力，再安排火电机组与储氢出力。由于风电的不确定性，储氢在风电大发时，将电网不能接纳的风电用抽水的形式储存起来，在负荷高峰时段发电，缓解高峰负荷时段的调峰压力；在优先给定风电与火电机组出力后，用储氢的方式减轻火电的调度中的变动，其中核电机组不参与常规调峰任务，当负荷低谷时的下调峰容量不足，通过给定的判定方法，核电参与短时的深度调峰。
4.根据权利要求2所述的一种提高风电接纳能力的电网多元优化调度方法，其特征在于：步骤一中对风功率进行预测的实现方法：(1)通过威布尔分布确定风速规律，得到风速的威布尔分布：
式中，c和k分别表示Weibull分布的形状参数和尺度参数，v为风速值；
。
5.根据权利要求4所述的一种提高风电接纳能力的电网多元优化调度方法，其特征在于：当风速值大于风电机组的切入风速vci时，风力机开始运行；当风速值维持额定风速vr时，风电机组出力保持不变；如果风速值大于等于切出风速vco时，风力机停止运行；服从风速Weibull分布的风电输出有功功率P由下式可知：
其中，
式中，Pr为风速值维持额定风速时的功率；
。
6.根据权利要求1所述的一种提高风电接纳能力的电网多元优化调度方法，其特征在于：步骤二中：当电网处于低谷时期，下调峰容量不足时，通过短时减少核电机组出力，为风电接纳提供空间，实现核电的等效调峰；等效调峰深度模型：
其中：T为系统尖峰的电力盈余容量；D为系统低谷的下调峰盈余容量；PLMax和PLMin分别为计划日最高和最低发电负荷；PGMax和PGMin分别为计划日全系统开机运行的所有火电机组在负荷高峰和低谷时段的可调最大和最小出力；PNMax为计划日所有核电机组的额定出力；PR和PR'分别为系统正、负旋转备用容量；
若同时满足D≥0和T≥0，则系统满足调峰平衡，核电不必参与调峰；若T＜0，即在负荷低谷时的下调峰容量不足，需要核电参与调峰，判据即为：
PLMin＜PGMin+PNMax+PR'(7)。
7.根据权利要求1所述的一种提高风电接纳能力的电网多元优化调度方法，其特征在于：采用蚁群算法对上述等效调峰深度模型进行分析确定，实现核电的等效调峰，具体步骤为：
列出优化目标函数：
其中：i为机组编号，t为时刻，fi为火电机组i的发电成本，为全部火电机组在调度周期T内的发电成本，m0为火电机组总数；PNiMax为核电机组i的额定出力，核电机组i的实际出力，为调度周期T内核电参与调峰额外增加的成本，m1为核电机组总数；为火电机组i的深度调峰功率，为调度周期T内火电机组深度调峰时额外增加的成本；P′GiMin为火电机组最小出力的调峰容量，为火电启停调峰成本，m2为调度周期T内启停的火电机组数量，启停调峰效果将作用于启停后的整个调度周期；为储氢装置i的容量，为调度周期T内制氢产生的成本；CN、CG、CTOf、CHy分别为各类调峰手段单位容量调峰成本。
8.根据权利要求7所述的一种提高风电接纳能力的电网多元优化调度方法，其特征在于：式(7)需要同时满足下述的系统功率平衡约束、系统备用约束、消纳核电调峰量能力约束、火电机组容量约束、旋转备用约束、常规机组最小启停时间约束和机组爬坡率约束，各约束条件中，t均为调度周期内任意时间段，由于优化目标为1天内总运行成本，则t的范围为1-24h；
约束方程
(1)系统功率平衡...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘霄，梁毅，韩震焘，张娜，王义贺，邓鑫阳，周沫，王鹤霏，王烨，杨方圆，仲崇飞，侯依昕，满林坤，戴晓宇，赵琳，朱赫焱，田坤，崔嘉，杨俊友，李铁，陈晓东，姜枫，崔岱，张凯，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院，国网辽宁省电力有限公司，沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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