【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动发电控制，具体为一种梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法及系统。
技术介绍
1、新型电力系统中风光新能源占比的逐步提升，使电力系统变为电力电子系统，带来电网形态功能的深刻变化，具体表现就是“双高”特性，即：高比例新能源、高比例电力电子装备。传统电力系统电源以常规火电、水电为主，发电出力连续可控；新能源发电受气候变化和天气条件影响大，具有随机性、波动性、间歇性的特点，发电出力弱可控和高度不确定；高比例新能源将使电网运行特性由连续可控电源变为弱可控和强不确定性电源。因此，风光新能源占比逐步提升后，其固有的非连续、瞬时波动特性以及电力电子特性，将会严重影响电网的实时功率平衡，造成电网电压和频率发生波动，直接影响电网稳定性。
2、目前，对于水光互补技术的研究大多集中于水电与光伏的长时间尺度互补发电、优化调度等方面，而对于光伏与梯级水电的超前预测控制方法相对较少，尤其是在水光互补优化调度业务属于电力生产ii区，而水光互补协调控制业务属于电力生产i区，通常情况下i区的协调控制仅仅是执行ii区优化调度业务制定的发电计划，而对于机组运行过程中的实时信息调度业务无法进行监测，同时调度业务与控制业务的时间尺度存在较大差异，这也导致水光互补实时的协调控制与发电计划不能紧密结合，从而出现考核指标的偏差。
3、因此，有必要提出一种梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法指导梯级水电与光伏的协同经济运行，从而实现梯级水光互补的高效运行，减少弃水弃光电量，促进大中型水电基地可再生能源的协同开发运行，提高发电企业的
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、本专利技术的第一个目的在于提供一种梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法，包括：系统通过光伏电站的光伏预测系统采集短期和超短期的光伏功率预测数据，根据所述光伏功率预测数据计算日前和超短期光伏预测曲线；利用所述日前和超短期光伏预测曲线，以梯级各电站机组当前状态为初始值，进行梯级水电日内及超短期自动开停机计划的实时制定和滚动更新，实现梯级流域水电机组的自动开机和自动停机；基于协调控制数学模型，应用梯级水光协同控制策略，下发负荷分配指令给梯级各电站的发电机组，实现对梯级水电与光伏出力的协调控制调节。
3、作为本专利技术所述的梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法的一种优选方案，其中：协同运行控制系统的有功可调限值为梯级水电的有功可调限值和光伏的有功可调限值之和；
4、所述梯级水电的有功可调限值为在当前水头下，梯级水电的有功可调最大值 caspmax和最小值 caspmin，表示为：
5、 ；
6、其中，表示梯级水电中第 i台水电机组当前水头下的最大出力，表示梯级水电中第 i台水电机组当前水头下的最小出力， n表示梯级水电中所有处于发电状态的机组的台数；
7、所述光伏的有功可调限值为在当前辐照、温度的气象条件下，光伏电站的有功可调最大值 pvpmax和最小值 pvpmin，表示为：
8、 ；
9、其中，表示光伏电站中第 j台逆变器或数采装置在当前气象条件下的最大出力，表示光伏电站中第 j台逆变器或数采装置在当前气象条件下的最小出力， m表示光伏电站中所有发电逆变器或数采装置的台数。
10、作为本专利技术所述的梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法的一种优选方案，其中：所述梯级水电日内及超短期自动开停机计划的实时制定和滚动更新包括，
11、基于梯级流域所有水电站的不同发电机组的排列组合构建梯级流域水电机组的基本元素信息、组合数据表和优化策略表，并确定每个组合数的最大可用出力，表示为：
12、 ；
13、其中，表示第 i个机组组合数的最大可用出力，表示梯级流域中所有水电机组中有 k台发电机组的排列组合数， c表示所有水电机组从1至的 n台发电机组的排列组合数之和，表示当前水头下机组的最大可用出力；
14、下一时刻梯级水电有效设定值 setnext的计算为：
15、 ；
16、其中， planset表示日内梯级水光发电计划曲线设定值， poffagc表示未参与agc调节的梯级流域水电机组总有功功率， pvforcurda表示光伏的日前预测曲线的预测出力， poffplant表示未参与agc的水电厂的全厂总有功功率， poffgen表示参与agc的水电厂中未投入单机agc的机组有功功率之和；
17、若所述下一时刻梯级水电有效设定值在梯级水电的联合振动区之内，则将梯级水电有效设定值以就近原则取振动区的上限或下限，表示为：
18、 ；
19、其中，表示梯级水电的第 k个联合振动区的下限，表示梯级水电的第 k个联合振动区的上限；
20、若所述梯级水电有效设定值大于当前梯级水电的有功可调最大值，则说明梯级水电设定值增加后已经超出当前梯级流域所有发电机组最大可调出力范围，因此需至少将1台静止的水电机组操作为发电；
21、若当前梯级水电实际设定值与所述梯级水电有效设定值的差值大于当前梯级水电某台机组实际最小出力，则说明梯级水电有效设定值降低后可以由比当前梯级流域发电机组数量更少的梯级水电机组满足设定值要求，考虑空载耗水的因素，至少将1台发电的水电机组操作为静止；
22、梯级流域发电机组排列组合时，采用机组状态一致原则，即根据当前电站机组实际运行状态与组合中对应机组状态进行一致性比对，仅保留组合中对应机组的状态与实际机组运行状态一致的组合，不一致则剔除；
23、对所述梯级流域发电机组排列组合进行优选时，采用机组出力偏差最小原则，根据每个组合的出力偏差和最小出力偏差对机组组合进行筛选，若偏差值为非负值则保留该组合，若偏差值为负值则将该组合剔除，根据机组组合的最小出力偏差对偏差死区范围内的组合进行筛选，仅保留偏差死区范围内的组合；
24、对所述梯级流域发电机组排列组合进行优选时，采用机组状态变化最小原则，即通过每本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法，其特征在于：协同运行控制系统的有功可调限值为梯级水电的有功可调限值和光伏的有功可调限值之和；
3.如权利要求2所述的梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法，其特征在于：所述梯级水电日内及超短期自动开停机计划的实时制定和滚动更新包括，
4.如权利要求3所述的梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法，其特征在于：日内梯级各电站的机组自动开停机曲线的获取包括，
5.如权利要求4所述的梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法，其特征在于：所述梯级水光协同控制策略包括，
6.如权利要求5所述的梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法，其特征在于：梯级水电负荷分配策略包括，
7.如权利要求6所述的梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法，其特征在于：还包括，
8.一种实施如权利要求1~7任一所述的梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法的系统，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1~7中任一所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法，其特征在于：协同运行控制系统的有功可调限值为梯级水电的有功可调限值和光伏的有功可调限值之和；
3.如权利要求2所述的梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法，其特征在于：所述梯级水电日内及超短期自动开停机计划的实时制定和滚动更新包括，
4.如权利要求3所述的梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法，其特征在于：日内梯级各电站的机组自动开停机曲线的获取包括，
5.如权利要求4所述的梯级水电与光伏协同运行的超前预测控制方法，其特征在于：所述梯级水光协同控制策略包括，
<...【专利技术属性】
技术研发人员：单鹏珠，阎应飞，喻洋洋，陈鹏，蔡杰，陈刚，罗彬，史华勃，戎刚，丁理杰，王亦宁，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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