【技术实现步骤摘要】
一种计及风电接纳能力约束的风电装机容量优化方法
[0001]本专利技术属于风电规划领域，尤其是一种计及风电接纳能力约束的风电装机容量优化方法
。
技术介绍
[0002]随着风电产业迅速发展，大量风电并网给电力系统的安全稳定运行带来了更大的挑战
。
在我国部分地区风电并网过程中不同程度地出现了“弃风”现象
。
大的风电装机容量不一定具有最佳的经济效益，在风电场规划设计和系统运行中，考虑系统风电接纳能力限制的约束，在合理弃风的条件下如何确定并网风电场的装机容量，从而获得最大的效益是一个亟待解决的问题
。
[0003]目前，相关领域的研究主要是在现有电源结构下，基于风电场所在电网一年中每小时负荷电量
、
风电场发电功率及各常规机组开机安排等方面，未充分考虑风电场装机容量对风能资源利用及弃风的影响
。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种计及风电接纳能力约束的风电装机容量优化方法，建立了考虑风电接纳能力约束的风机装机容量优化模型，模型以风电场收益最大，风资源利用率最高为目标，能够使得在现有网架结构基础上最合理的确定风电装机容量，使得电网和风电场得到双赢局面
。
[0005]本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是：
[0006]本专利技术提供了一种计及风电接纳能力约束的风电装机容量优化方法，步骤如下：
[0007]S1
分别计算考虑调峰因素限制的风电
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.
一种计及风电接纳能力约束的风电装机容量优化方法，其特征在于，步骤如下：
S1
分别计算考虑调峰因素限制的风电接纳能力和考虑系统静态安全的风电接纳能力，取二者最小值作为地区电网最终的可接纳风电能力；
S2
考虑风电接纳能力约束，从风电场投资成本
、
风电场运行维护成本
、
风电场售电收益
、
风电场净收益四个方面建立风机装机容量优化数学模型；
S3
求解风电场装机容量优化模型：模型以风电收益值以及在此情况下的风电场年发电量
、
弃电量为待求量，查找风机收益最大值及对应的装机台数
、
弃风风速限定值，得到风电场最佳装机容量，计算风电场年发电量
、
弃电量
。2.
根据权利要求1所述的计及风电接纳能力约束的风电装机容量优化方法，其特征在于，
S1
中计算考虑调峰因素限制的风电接纳能力的公式为：式中，
λ
i
为调峰比例，
P
imax
为各类型常规发电机组最大出力，
P
G.max
为全网处于最大负荷时网内机组的实际出力，
P
G.min
为全网处于最低负荷时网内机组的实际出力，
α
为风电同时率，
β
为风电反调峰率
。3.
根据权利要求2所述的计及风电接纳能力约束的风电装机容量优化方法，其特征在于，
S1
中计算考虑系统静态安全的风电接纳能力的数学模型为：
max(C
p
Δ
P)s.t.
ꢀ‑
P
lmax
≤P
l0
+
Δ
P
l
≤P
lmax
U
min
≤U0+
Δ
U≤U
max
P
gmin
≤P0+
Δ
P
l
≤P
gmax
Q
gmin
≤Q0+
Δ
Q≤Q
gmax
E
Δ
P
＝0式中，
Δ
P、
Δ
Q
为电源节点的有功功率和无功功率变化量；
C
p
为一行向量，该向量为已知量，根据风电场接入点的位置不同而变化，风电场接入点对应位置上的元素为1，其他则为0，若风电场同时接入多个节点，则对应的多个位置上的元素为1；
P
lmax
、P
l0
分别为线路潮流的初始值
、
线路潮流极限值；
U
max
、U
min
、U0分别为节点电压值的上限值
、
下限值
、
初始值；
P
gmax
、P
gmin
为常规发电机组有功出力的上下限值；
Q
gmax
、Q
gmin
、Q0分别为常规电源的无功出力上下限；
E
为全为1的矩阵，元素个数与节点数一致；
U
t
为离散变量，取值为0或1；最后一项是备用约束，即常规机组必须具备足够的抑制风电功率波动的出力，
μ
为风电的变化率，
R
rev
为系统所需要的备用容量
。4.
根据权利要求3所述的计及风电接纳能力约束的风电装机容量优化方法，其特征在于，风电场投资成本计算公式为：
C
C
＝
nP
R
C
et
式中：
C
et
是风机单位容量的投资成本，
W
wind
表示最佳风电装机容量；
P
R
是风电场所用类型风机的额定功率
。5.
根据权利要求4所述的计及风电接纳能力约束的风电装机容量优化方法，其特征在于，风电场运行维护成本计算公式为：
C
OM
技术研发人员：王建，倪玮晨，崔文庆，王梓越，赵毅，张长志，张利，彭晟，赵帅，黄志刚，刘颂，张应田，王建军，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：
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