【技术实现步骤摘要】
一种台风条件下海上风电场群有序退出与恢复方法及系统
[0001]本专利技术涉及电力系统风电场运行控制
,特别是涉及一种基于鲁棒性优化的台风条件下海上风电场群有序退出与恢复方法与系统。
技术介绍
[0002]当前电力系统正加速迈向“双高”的进程,然而这“双高”中的高比例可再生能源对电力系统的安全稳定运行是极大的挑战,特别是风电的随机性、波动性与不确定性会给系统带来一系列新的问题。近年来,极端天气尤为频繁,特别是台风天气给南方沿海地区的风电发展带来极大的困扰。台风来临之际,风电快速爬升到额定功率,继而维持一段时间,当风速达到切出风速的时候,风电功率快速跌落。如果系统备用不足,将会导致系统有功功率不足甚至大停电。在台风离开风电场时,风速快速跌落,原本已经退出运行的风电场若按照自然切出风速恢复风电场的运行,对电网而言则会出现巨大的功率注入过程。简而言之,台风期间,系统会面临短时间内功率紧缺和功率过剩的两大扰动问题,存在着巨大的威胁,特别是对于海上风电装机规模达到一定程度的省份,海上风电在台风条件下保证电力系统安全的同时达到经济性最优的运行策略亟需研究解决。
[0003]然而,为了达到保证电网安全同时尽可能不弃风,需要风电场群在台风期间有序退出与恢复,虽然风电场风机按照自然切机方式能够最大化利用风电,但是其对电网的扰动是最大的,运行方式极其危险;此外,现有的台风下电力系统的运行控制技术仅涉及海上风电抗台风控制系统的设计和台风环境下海上风电有序退出方法,并未见台风条件下风电场的功率控制,以及基于台风不确定性或者负荷 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种台风条件下海上风电场群有序退出与恢复方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:以最大化社会总收益为优化目标,建立风电场运行控制模型;基于风电场群出力不确定性和负荷不确定性,建立运行不确定性集合;根据所述运行不确定性集合,将所述风电场运行控制模型转换为对应的鲁棒线性规划模型;求解所述鲁棒线性规划模型,得到台风期间的风电场退出与恢复策略;所述风电场退出与恢复策略包括不同时刻的火电机组出力、火电机组备用以及风电场群出力。2.如权利要求1所述的台风条件下海上风电场群有序退出与恢复方法,其特征在于,所述以最大化社会总收益为优化目标,建立风电场运行控制模型的步骤包括:根据电力系统中的风电场收益和火电机组发电费用,建立社会总收益模型,并根据所述社会总收益模型,确定所述风电场运行控制模型的目标函数;根据所述目标函数,确定所述风电场运行控制模型的安全运行约束条件。3.如权利要求2所述的台风条件下海上风电场群有序退出与恢复方法,其特征在于,所述目标函数表示为:max{C1‑
C2}式中,式中,其中,C1表示风电场群在台风期间的总收益;表示风电场集合;C2表示火电机组在台风期间的总发电费用;C1‑
C2表示社会总收益模型;表示发电机组集合;c
W
表示风电的上网电价;p
w,t
表示t时刻风电场实际出力,表示火电机组燃煤费用;p
g,t
表示t时刻火电机组出力;表示台风持续时间;Δt表示时间间隔。4.如权利要求3所述的台风条件下海上风电场群有序退出与恢复方法,其特征在于,所述安全运行约束条件包括风电场群停机约束、风电出力约束、功率平衡约束、频率安全约束、火电机组出力约束和火电机组爬坡约束和火电机组备用约束;所述风电场群停机约束表示为:其中,和分别表示台风10级风圈的到达时间和离开时间;所述风电出力约束表示为:其中,表示风电场的预测最大出力;所述功率平衡约束表示为:
其中,表示t时刻的负荷功率;Δp表示能量松弛参数;所述频率安全约束表示为:所述频率安全约束表示为:式中,其中,H表示系统总惯量;S
base
为系统功率基值;RoCoF
max
表示系统频率最大变化率;D表示系统负荷阻尼;K
∑
表示所有火电机组的等效功频特性系数;表示准稳态频率偏差量的限值;S
g
表示火电机组的容量;K
g
表示火电机组的一次调频附加控制系数;R
g
表示火电机组的调差系数;所述火电机组出力约束表示为:其中,和分别表示火电机组g的最小技术出力和最大技术出力;所述火电机组爬坡约束表示为:p
g,t
‑
p
g,t
‑1≤RU
g
p
g,t
‑
p
g,t
‑1≥
【专利技术属性】
技术研发人员:刘洋,朱誉,杨银国,闫斌杰,李力,于珍,胡泽春,何锦华,鲍志远,
申请(专利权)人:广东电网有限责任公司电力调度控制中心,
类型:发明
国别省市:
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