一种计及多火电机组耦合有功可行域的电网运行调度方法技术

本发明专利技术涉及电力系统技术领域，具体涉及一种计及多火电机组耦合有功可行域的电网运行调度方法，包括：步骤1、结合火电机组阶梯式爬坡特性，分析单台火电机组的相邻时刻有功可行域；步骤2、分析多台火电机组耦合场景相邻时刻有功可行域的主要影响因素，定义相邻时刻有功可行域基本运算规则；步骤3、分析所述主要影响因素对多火电耦合场景相邻时刻有功可行域的影响，结合基础运算规则推导两台火电机组耦合的相邻时刻有功可行域。本方法能够降低多火电机组耦合系统的电网系统有功功率的调节难度，有助于解决全网一体化调度难以处理大量发电机组的问题，可以更好的发挥耦合系统对上级电网的支撑作用。网的支撑作用。网的支撑作用。

【技术实现步骤摘要】
一种计及多火电机组耦合有功可行域的电网运行调度方法


[0001]本专利技术涉及电力系统
，具体涉及一种计及多火电机组耦合有功可行域的电网运行调度方法。

技术介绍

[0002]当多台火电机组在同一并网点下对外形成一个运营主体时，这些火电机组可作为耦合系统共同参与电网调度和调峰辅助服务，提升系统的整体控制性能和经济效益。
[0003]目前，对这些多台火电机组耦合系统的上级电网进行运行调度时，仍是由耦合系统中的各火电机组分别向上级电网发送各自的有功可行域。有功可行域在刻画的同时考虑到了内部各电源的所有出力情况，包含了所有的可能性，有功可行域内的点可以配合上级电网的调度。电网系统(即上级电网)进行有功功率调节时，以各火电机组的有功可行域为参照数据进行调节。但这样的调节方式存在以下问题：
[0004]第一，电网系统进行有功功率的调节时，需要考虑每一个火电机组的有功可行域，再分别给各火电机组发送调节目标，过程中需要考虑的数量对象非常多，效率低下且调节难度大。
[0005]第二，现有技术中，上传的有功可行域研究，都集中在运用不同模型及算法来确定电力系统中关键节点及线路有功功率的边界，但是未考虑上一时刻有功功率对当前时刻有功功率边界的直接影响，忽略了多电源系统有功功率调节能力的时序状态依赖性，难以准确描绘多电源系统有功调节的动态特性。电网系统依据这样的有功可行域制定调节目标时，会存在调节对象(各火电机组)不能在规定的时限内(如半小时内)完成调节任务，时限达到时达不到想要的调节效果。从而导致电网系统有功功率调节的可控性不高。
[0006]因此，怎样降低多火电机组耦合系统的电网系统有功功率的调节难度，同时提升调节的可控性，成为目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]针对上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种计及多火电机组耦合有功可行域的电网运行调度方法，能够降低多火电机组耦合系统的电网系统有功功率的调节难度，同时提升调节的可控性。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：
[0009]一种计及多火电机组耦合有功可行域的电网运行调度方法，用于有多台火电机组的耦合系统，包括以下步骤：
[0010]步骤1、结合火电机组阶梯式爬坡特性，分析单台火电机组的相邻时刻有功可行域；
[0011]步骤2、分析多台火电机组耦合场景相邻时刻有功可行域的主要影响因素，定义相邻时刻有功可行域基本运算规则；
[0012]步骤3、分析所述主要影响因素对多火电耦合场景相邻时刻有功可行域的影响，结
合基础运算规则推导两台火电机组耦合的相邻时刻有功可行域；
[0013]步骤4、基于对两台火电机组耦合相邻时刻有功可行域的分析，推导任意多台火电机组耦合场景相邻时刻有功可行域通式；
[0014]步骤5、根据任意多台火电机组耦合场景相邻时刻有功可行域通式，结合各火电机组耦合系统中火电机组的数量，得到各火电机组耦合系统的相邻时刻有功可行域并上报至上级电网，由上级电网参照所述火电机组耦合系统的相邻时刻有功可行域进行电网系统的运行调度。
[0015]优选地，步骤1中，耦合系统的相邻时刻有功可行域为：
[0016][0017]其中，P
t
为系统当前时刻有功功率，P
t
‑1为系统上一时刻的有功功率，P
min
为系统允许的最小有功功率，P
max
为系统的容量，Rn为系统爬坡率与系统容量P
max
的比值，Δt为调度时间尺度。
[0018]优选地，步骤1中，单台火电机组相邻时刻有功可行域为：
[0019][0020]其中，为单台火电机组向上爬坡集合，为单台火电机组向下爬坡集合；且
[0021][0022][0023][0024]式中，R1为火电机组在RPR状态下对应的爬坡速率与机组容量的比值；R2为火电机组在DPR状态下对应的爬坡速率与机组容量的比值；R3为火电机组在DPRO状态下对应的爬坡速率与机组容量的比值；其中，RPR状态为基本调峰阶状态；DPR状态为不投油深度调峰状态；DPRO状态为投油深度调峰状态；P
tTH
为火电机组当前时刻的有功功率；为火电机组上一时刻的有功功率；a1为火电机组RPR状态下机组负荷最小值与的比值；a2为火电机组DPR状态下机组负荷最小值与的比值；a3为火电机组DPRO状态下机组负荷最小值与的比值。
[0025]优选地，步骤2中，所述主要影响因素包括机组的容量组合、功率和机组启停；定义的相邻时刻有功可行域基本运算规则包括：
[0026][0027][0028]其中，为平移运算符号；Px为平移功率量；平移运算符号在集合左边为左移运算，左移运算作用在集合Ω(P
t
‑1,P
t
,P
max
)的P
t
位置；平移运算符号在集合右边为右移运算，右移运算作用在集合Ω(P
t
‑1,P
t
,P
max
)的P
t
‑1位置。
[0029]优选地，步骤3包括：
[0030]S3.1、在不考虑调度时间尺度Δt内火电机组启停的情况下对两台火电机组耦合的有功可行域进行分析；得到不考虑机组启停的相邻时刻有功可行域，并记为相邻时刻有功基础可行域所述火电机组P1的容量；为电机组P2的容量；
[0031]S3.2、分别分析仅P1机组运行时启动P2机组的可行域两台机组都处于运行时停机P2机组的停机可行域仅P2机组运行的情况下启动P1机组的可行域以及两台机组同时运行时停机P1机组的可行域
[0032]S3.3、根据S.2的分析结果，分别分析及的计算式；
[0033]S3.4、分析耦合系统的启动可行域Ω
on
、停机可行域Ω
off
和基础可行域后，得到两台火电机组耦合的有功可行域Ω
TH
的计算式。
[0034]优选地，S3.1中，所述相邻时刻有功基础可行域为
[0035][0036]其中，火电机组P1的容量；为电机组P2的容量。
[0037]优选地，S3.2中，仅P1机组运行时启动P2机组的可行域
[0038][0039]其中：
[0040][0041]其中，为火电机组允许启动的有功功率的上限与机组容量的比值；为为火电机组允许启动的有功功率的下限与机组容量的比值；
[0042]将表达式中的P1和P2全部对换，得到仅P2机组运行时启动P1机组的可行域
[0043]两台机组都处于运行时停机P2机组的停机可行域
[0044][0045]其中：
[0046][0047]式中，为火电机组允许停机的有功功率的下限与机组容量的比值；为为火电机组允许停机的有功功率的上限与机组容量的比值；
[0048]将表达式中的P1和P2全部对换，得到两台机组都处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计及多火电机组耦合有功可行域的电网运行调度方法，其特征在于，用于有多台火电机组的耦合系统，包括以下步骤：步骤1、结合火电机组阶梯式爬坡特性，分析单台火电机组的相邻时刻有功可行域；步骤2、分析多台火电机组耦合场景相邻时刻有功可行域的主要影响因素，定义相邻时刻有功可行域基本运算规则；步骤3、分析所述主要影响因素对多火电耦合场景相邻时刻有功可行域的影响，结合基础运算规则推导两台火电机组耦合的相邻时刻有功可行域；步骤4、基于对两台火电机组耦合相邻时刻有功可行域的分析，推导任意多台火电机组耦合场景相邻时刻有功可行域通式；步骤5、根据任意多台火电机组耦合场景相邻时刻有功可行域通式，结合各火电机组耦合系统中火电机组的数量，得到各火电机组耦合系统的相邻时刻有功可行域并上报至上级电网，由上级电网参照所述火电机组耦合系统的相邻时刻有功可行域进行电网系统的运行调度。2.如权利要求1所述的计及多火电机组耦合有功可行域的电网运行调度方法，其特征在于：步骤1中，耦合系统的相邻时刻有功可行域为：其中，P
t
为系统当前时刻有功功率，P
t
‑1为系统上一时刻的有功功率，P
min
为系统允许的最小有功功率，P
max
为系统的容量，Rn为系统爬坡率与系统容量P
max
的比值，Δt为调度时间尺度。3.如权利要求2所述的计及多火电机组耦合有功可行域的电网运行调度方法，其特征在于：步骤1中，单台火电机组相邻时刻有功可行域为：其中，为单台火电机组向上爬坡集合，为单台火电机组向下爬坡集合；且
式中，R1为火电机组在RPR状态下对应的爬坡速率与机组容量的比值；R2为火电机组在DPR状态下对应的爬坡速率与机组容量的比值；R3为火电机组在DPRO状态下对应的爬坡速率与机组容量的比值；其中，RPR状态为基本调峰阶状态；DPR状态为不投油深度调峰状态；DPRO状态为投油深度调峰状态；P
tTH
为火电机组当前时刻的有功功率；为火电机组上一时刻的有功功率；a1为火电机组RPR状态下机组负荷最小值与的比值；a2为火电机组DPR状态下机组负荷最小值与的比值；a3为火电机组DPRO状态下机组负荷最小值与的比值。4.如权利要求3所述的计及多火电机组耦合有功可行域的电网运行调度方法，其特征在于：步骤2中，所述主要影响因素包括机组的容量组合、功率和机组启停；定义的相邻时刻有功可行域基本运算规则包括：有功可行域基本运算规则包括：其中，为平移运算符号；Px为平移功率量；平移运算符号在集合左边为左移运算，左移运算作用在集合Ω(P
t
‑1,P
t
,P
max
)的P
t
位置；平移运算符号在集合右边为右移运算，右移运算作用在集合Ω(P
t
‑1,P
t
,P
max
)的P
t
‑1位置。5.如权利要求4所述的计及多火电机组耦合有功可行域的电网运行调度方法，其特征在于：步骤3包括：
S3.1、在不考虑调度时间尺度Δt内火电机组启停的情况下对两台火电机组耦合的有功可行域进行分析；得到不考虑机组启停的相邻时刻有功可行域，并记为相邻时刻有功基础可行域所述所述火电机组P1的容量；为电机组P2的容量；S3.2、分别分析仅P1机组运行时启动P2机组的可行域两台机组都处于运行时停机P2机组的停机可行域仅P2机组运行的情况下启动P1机组的可行域以及两台机组同时运行时停机P1机组的可行域S3.3、根据S.2的分析结果，分别分析及的计算式；S3.4、分析耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强钢，林天皓，杨蕾，周念成，杨龙杰，池源，邹尧，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：