风光水多能互补运行的控制方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种风光水多能互补运行的控制方法、装置、设备及存储介质，方法包括分别获取风电接入端、光伏接入端、水电接入端的第一出力功率、第二出力功率、第三出力功率；根据预设策略基于第一出力功率、第二出力功率、第三出力功率构建出力配比模型；获取区域电网的预设调度策略，包括约束条件；根据预设调度策略通过第一预设算法获取出力配比模型的最佳配比；根据第二预设算法调节调速器的运行参数以使水轮机或水泵水轮机的实时出力功率满足最佳配比。本申请利用了水力发电相比于光电与风电的稳定性，在满足区域电网的调度策略同时，能够根据风电和光电的实时出力情况实时配比水电出力，快速稳定地完成对水轮机或水泵水轮机运行的调节。轮机运行的调节。轮机运行的调节。

【技术实现步骤摘要】
风光水多能互补运行的控制方法、装置、设备及存储介质


[0001]本申请涉及水利水电
，尤其涉及一种风光水多能互补运行的控制方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]由于火力发电所使用的资源不可再生，且火电的环境污染严重，近年以风、光发电作为新能源供给的手段，在新型电力系统中占比增大，常规水电机组也更多地从发电为主向发电兼顾调节的角色转变。在风、光、水三种主流的清洁能源发电中，风电、光电的实时功率受气候、天气、昼夜的影响较大，使得风电和光电的发电曲线波动剧烈、出现陡升陡降的现象，具有明显的随机性、波动性；作为调节性能最好的清洁能源，水电机组启停快速、调节灵活，是电网中的主力调峰、调频电源，具有较强的稳定性，为保证电网有功功率的平衡和稳定，需要水电机组根据电网的负荷特性和新能源的实时功率调整有功功率输出，平抑新能源负荷波动，以保证电网的稳定性。
[0003]由于水轮机或水泵水轮机的调度与分配需要考虑风电和光电的实时功率，即在同一个上级调度中保证电网稳定性，还需要考虑整个电网在发电端、输电端和配电端设备及容量的安全，同时考虑减少弃风、弃光和弃水情况的发生，因此需要相应综合性的控制方法和手段。目前对于风光水互补的控制模型尚未成型，现有技术中例如抽水蓄能风电协调的控制模型对于各个有功功率输出采用负荷曲线替代，未考虑水电机组有功功率动态性能；合作博弈法在大规模发电成员参与风光水互补发电系统时计算量巨大的问题。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的在于提供一种风光水多能互补运行的控制方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中控制模型不准确、计算量大的问题。
[0005]为实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：
[0006]一种风光水多能互补运行的控制方法，所述控制方法应用于区域电网，所述区域电网包括风光水互补清洁能源基地内的电网。所述电网包括相互并网的风电接入端、光伏接入端、水电接入端，所述水电接入端包括用于水轮机的调速器，所述控制方法包括：
[0007]分别获取所述风电接入端、所述光伏接入端、所述水电接入端的第一出力功率、第二出力功率、第三出力功率；
[0008]根据预设策略基于所述第一出力功率、所述第二出力功率、所述第三出力功率构建出力配比模型；
[0009]获取所述电网的预设调度策略；
[0010]根据所述预设调度策略通过第一预设算法获取所述出力配比模型的最佳配比；
[0011]根据第二预设算法调节所述调速器的运行参数以使所述水轮机的实时出力功率满足所述最佳配比。
[0012]作为本申请的进一步改进，根据预设策略基于所述第一出力功率、所述第二出力
功率、所述第三出力功率构建出力配比模型，包括：
[0013]基于所述风电接入端的历史数据、所述光伏接入端的历史数据、所述水电接入端的历史数据分别进行预设自然时长的时间序列建模，以分别得到第一出力时间序列样本、第二出力时间序列样本、第三出力时间序列样本；
[0014]根据预设约束条件建立优化配比模型。
[0015]作为本申请的进一步改进，根据预设约束条件建立优化配比模型，包括：
[0016]基于优化时段数建立配比模型(4)：
[0017][0018]其中，T为所述优化时段数，为第i个接入端在第t个时段的出力，I
out
为所有接入端的节点；
[0019]通过预设条件对所述配比模型进行约束，以形成所述优化配比模型。
[0020]作为本申请的进一步改进，根据所述预设调度策略通过第一预设算法获取所述出力配比模型的最佳配比，包括：
[0021]分别将所述第一出力时间序列样本、所述第二出力时间序列样本、所述第三出力时间序列样本代入所述出力配比模型求解，分别得到基于所述预设自然时长的若干个出力容量配比；
[0022]获取所有接入容量配比中期望值最高的接入容量配比作为所述最佳配比。
[0023]作为本申请的进一步改进，根据第二预设算法调节所述调速器的运行参数以使所述水轮机的实时出力功率满足所述最佳配比，包括：
[0024]获取所述最佳配比中基于所述水电输入端的配比值；
[0025]基于所述配比值根据所述电网的预设总出力计算得到所述水电输入端的实际出力；
[0026]获取所述水电接入端的实时出力，并获取所述实时出力与所述实际出力的差值；
[0027]根据PID算法控制所述调速器调节所述水轮机的运行参数，以使所述差值小于等于预设阈值。
[0028]作为本申请的进一步改进，根据PID算法控制所述调速器调节所述水轮机的运行参数，以使所述差值小于等于预设阈值，包括：
[0029]根据所述差值构建所述PID算法的控制律(5)，以得到基于所述调速器的控制信号：
[0030][0031]其中，u(t)为所述控制信号，e(t)为所述差值，K
p
为所述控制律的比例增益，T
t
为所述控制律的积分时间常数，T
d
为所述控制律的微分时间常数。
[0032]根据所述控制信号控制所述调速器，以使所述差值小于等于预设阈值。
[0033]为实现上述目的，本申请还提供了如下技术方案：
[0034]一种风光水多能互补运行的控制装置，所述风光水多能互补运行的控制装置应用于如伤述的风光水多能互补运行的控制方法，所述控制装置包括：
[0035]出力功率获取模块，用于分别获取所述风电接入端、所述光伏接入端、所述水电接入端的第一出力功率、第二出力功率、第三出力功率；
[0036]出力配比模型构建模块，用于根据预设策略基于所述第一出力功率、所述第二出力功率、所述第三出力功率构建出力配比模型；
[0037]预设调度策略获取模块，用于获取所述电网的预设调度策略；
[0038]最佳配比获取模块，用于根据所述预设调度策略通过第一预设算法获取所述出力配比模型的最佳配比；
[0039]运行参数调节模块，用于根据第二预设算法调节所述调速器的运行参数以使所述水轮机的实时出力功率满足所述最佳配比。
[0040]为实现上述目的，本申请还提供了如下技术方案：
[0041]一种风光水多能互补运行的控制装置，所述风光水多能互补运行的控制装置应用于如上述的风光水多能互补运行的控制方法，所述控制装置包括：
[0042]出力功率获取模块，用于分别获取所述风电接入端、所述光伏接入端、所述水电接入端的第一出力功率、第二出力功率、第三出力功率；
[0043]出力配比模型构建模块，用于根据预设策略基于所述第一出力功率、所述第二出力功率、所述第三出力功率构建出力配比模型；
[0044]预设调度策略获取模块，用于获取所述电网的预设调度策略；
[0045]最佳配比获取模块，用于根据所述预设调度策略通过第一预设算法获取所述出力配比模型的最佳配比；
[0046]运行参数调节模块，用于根据本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风光水多能互补运行的控制方法，所述控制方法应用于区域电网，所述区域电网包括风光水互补清洁能源基地内的电网。所述电网包括相互并网的风电接入端、光伏接入端、水电接入端，所述水电接入端包括用于水轮机的调速器，其特征在于，所述控制方法包括：分别获取所述风电接入端、所述光伏接入端、所述水电接入端的第一出力功率、第二出力功率、第三出力功率；根据预设策略基于所述第一出力功率、所述第二出力功率、所述第三出力功率构建出力配比模型；获取所述电网的预设调度策略；根据所述预设调度策略通过第一预设算法获取所述出力配比模型的最佳配比；根据第二预设算法调节所述调速器的运行参数以使所述水轮机的实时出力功率满足所述最佳配比。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据预设策略基于所述第一出力功率、所述第二出力功率、所述第三出力功率构建出力配比模型，包括：基于所述风电接入端的历史数据、所述光伏接入端的历史数据、所述水电接入端的历史数据分别进行预设自然时长的时间序列建模，以分别得到第一出力时间序列样本、第二出力时间序列样本、第三出力时间序列样本；根据预设约束条件建立优化配比模型。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，根据预设约束条件建立优化配比模型，包括：基于优化时段数建立配比模型(4)：其中，T为所述优化时段数，为第i个接入端在第t个时段的出力，I
out
为所有接入端的节点；通过预设条件对所述配比模型进行约束，以形成所述优化配比模型。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述预设调度策略通过第一预设算法获取所述出力配比模型的最佳配比，包括：分别将所述第一出力时间序列样本、所述第二出力时间序列样本、所述第三出力时间序列样本代入所述出力配比模型求解，分别得到基于所述预设自然时长的若干个出力容量配比；获取所有接入容量配比中期望值最高的接入容量配比作为所述最佳配比。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据第二预设算法调节所述调速器的运行参数以使所述水轮机的实时出力功率满足所述最佳配比，包括：获取所述最佳配比中基于所述水电输入端的配比值...

【专利技术属性】
技术研发人员：张辉，朱晓韬，武赛波，邱崇俊，姚建国，邹茂娟，王胜华，周明夫，周礼斌，
申请(专利权)人：中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：