System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 抽水蓄能机组的功率调控方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸_技高网

抽水蓄能机组的功率调控方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:41284122 阅读:3 留言:0更新日期:2024-05-11 09:33
本申请公开了一种抽水蓄能机组的功率调控方法、装置、设备及存储介质,涉及电数字数据处理领域,方法包括分别获取风电端和光伏端的第一实时功率、第二实时功率;获取第一实时功率与第二实时功率的总和并作为风光功率总和;获取风光水发电电网的总调度策略;获取总调度策略与风光功率总和的第一差值,以得到水电端的需求功率;获取发电功率与需求功率的第二差值;通过粒子群算法获取抽水蓄能机组的最佳发电功率,以使第二差值小于等于第一预设阈值;输出最佳发电功率至抽水蓄能机组。本申请能够根据风电和光电的实时输出功率情况实时配比水电的输出功率进行实时配比以保证调度策略的总输出功率不会波动或者在较小范围内波动,以保证电网的稳定。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电数字数据处理,尤其涉及一种抽水蓄能机组的功率调控方法、装置、设备及存储介质


技术介绍

1、近年来,风、光、水发电作为新能源的供给手段,在新能源为主体的新型电力系统中,整个电网以风、光、水为代表的新能源为主体。新能源的实时功率受制于天气条件,具有随机性、间歇性、反调峰性及功率波动大的特点,前述不可控因素尤其体现在风力发电和光伏发电,而水力发电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,促进新能源的大规模消纳。

2、在风、光、水三种主流的新能源发电中,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;而水力发电则依托于连续的流水,流水具有较强的连续性和稳定性,使得水力发电具有较强的稳定性,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。

3、由于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为了保证电网稳定性,需要整个电网的总功率波动最小或者不波动。目前对于风光水互补的调控模型尚未成型,现有技术中例如抽水蓄能风电协调的调控通常通过转速优先策略或者功率优先策略直接对抽水蓄能机组的转速或者导叶开度进行调节,在实际应用中,转速优先策略往往伴随着的机械转速快速变化,导致抽水蓄能机组产生较为明显的振动,从而对抽水蓄能机组产生机械损伤;功率优先策略在控制过程中交流励磁系统瞬时增加机组输出功率时,由于机组机械部分输出功率不能瞬时改变,因此机组将通过迅速降低转速,利用飞轮效应提供需要的功率输出,但这与机组高效率转速方向正好相反,从而给转速调节引入扰动,同样会引起抽水蓄能机组振动。


技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种抽水蓄能机组的功率调控方法、装置、设备及存储介质,以解决现有技术中调控策略不稳定、精准度不高、容易造成机械损伤的问题。

2、为实现上述目的,本申请提供了如下技术方案:

3、一种抽水蓄能机组的功率调控方法,所述功率调控方法应用于风光水发电电网,所述风光水发电电网包括并网的风电端、光伏端、水电端,所述水电端包括所述抽水蓄能机组,所述调控方法包括:

4、分别获取所述风电端和所述光伏端的第一实时功率、第二实时功率;

5、获取所述第一实时功率与所述第二实时功率的总和并作为风光功率总和;

6、获取所述风光水发电电网的总调度策略;

7、获取所述总调度策略与所述风光功率总和的第一差值,以得到所述水电端的需求功率;

8、获取所述发电功率与所述需求功率的第二差值;

9、通过粒子群算法获取所述抽水蓄能机组的最佳发电功率,以使所述第二差值小于等于第一预设阈值;

10、输出所述最佳发电功率至所述抽水蓄能机组。

11、作为本申请的进一步改进,所述水电端包括具有海拔高度差的第一水库和第二水库,所述第一水库的海拔高度大于所述第二水库的海拔高度,所述抽水蓄能机组邻近所述第一水库并分别与所述第一水库、所述第二水库连通;获取所述风光水发电电网的总调度策略,之后,包括:

12、获取所述风光水发电电网基于预设历史时长的总历史发电功率数据;

13、定义所述总历史发电功率数据的训练模型;

14、基于预设数据集对所述训练模型进行神经网络训练,得到基于所述预设历史时长的总历史发电功率数据模型;

15、获取所述总历史发电功率数据模型的谷值时间戳,以及所述水电端的实时时间戳;

16、获取所述实时时间戳与所述谷值时间戳的时间差;

17、判断所述时间差是否小于第二预设阈值;

18、若是,则控制所述抽水蓄能机组将所述第二水库中的水体以预设速率抽泵至所述第一水库。

19、作为本申请的进一步改进,获取所述总调度策略与所述风光功率总和的第一差值,以得到所述水电端的需求功率,包括:

20、基于所述风电端的第一历史发电功率数据和所述光伏端的第二历史发电功率数据分别进行预设自然时间间隔的时间序列建模,以分别得到第一时间序列样本模型和第二时间序列样本模型;

21、整合所述第一时间序列样本模型与所述第二时间序列样本模型形成初步配比模型(1):

22、

23、其中,t为所述预设自然时间间隔的总间隔数量,为所述风电端中的第i1个节点在第t个时段的第一实时功率,iout,1为所述风电端的所有输入节点;为所述光伏端中的第i2个节点在第t个时段的第二实时功率,iout,2为所述光伏端的所有输入节点;

24、根据预设约束条件对所述初步配比模型进行优化,得到优化后配比模型;

25、获取所述总调度策略与所述优化后配比模型的第三差值,以得到所述水电端的需求功率。

26、作为本申请的进一步改进,通过粒子群算法获取所述抽水蓄能机组的最佳发电功率,以使所述第二差值小于等于第一预设阈值,包括:

27、根据式(2)赋予至少两个随机解,定义所有随机解的结果为所述最佳发电功率;

28、

29、其中,xi为所有随机解的集合,xi1,xi2,...,xin分别为每个随机解,i为随机解的标号,n为所有随机解的个数;vi为所有随机解的速度的集合,vi1,vi2,...,vin分别为每个随机解的速度;

30、基于同一个随机解根据式(3)以预设时间间隔分别更新每个随机解的位置和速度:

31、

32、其中,vid为当前的随机解在第d步的速度,w·vid-1为当前的随机解在第d-1步的速度惯性,ω为惯性系数,c1·random()·(pbest,i-xi)为当前的随机解的自我认知表征,c2·random()·(gbest,i-xi)为当前的随机解的社会认知表征;c1与c2均为学习因子,random()为预设取值范围的随机数,pbest,i为当前的随机解已获得的最优解,gbest,i为所有随机解已获得的最优解;

33、根据所述式(3)迭代预设次数,以更新每个pbest,i以及每个gbest,i;

34、分别判断每个pbest,i相比于上一次迭代的第四差值是否小于等于第一预设适应阈值;

35、若是,则分别判断每个gbest,i相比于上一次迭代的第五差值是否小于等于第二预设适应阈值;

36、若是,则判定已获得所述最佳发电功率。

37、作为本申请的进一步改进,根据所述式(3)迭代预设次数,以更新每个pbest,i和每个gbest,i,包括:

38、根据式(4)优化所述惯性系数ω:

39、

40、其中,ωi为优化后的惯性系数,ωini为初始惯性系数,ωend为迭代至最大次数的惯性系数,gk为最大迭代次数。

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【技术保护点】

1.一种抽水蓄能机组的功率调控方法,所述功率调控方法应用于风光水发电电网,所述风光水发电电网包括并网的风电端、光伏端、水电端,所述水电端包括所述抽水蓄能机组,其特征在于,所述调控方法包括:

2.根据权利要求1所述的抽水蓄能机组的功率调控方法,其特征在于,所述水电端包括具有海拔高度差的第一水库和第二水库,所述第一水库的海拔高度大于所述第二水库的海拔高度,所述抽水蓄能机组邻近所述第一水库并分别与所述第一水库、所述第二水库连通;获取所述风光水发电电网的总调度策略,之后,包括:

3.根据权利要求1所述抽水蓄能机组的功率调控方法,其特征在于,获取所述总调度策略与所述风光功率总和的第一差值,以得到所述水电端的需求功率,包括:

4.根据权利要求1所述的抽水蓄能机组的功率调控方法,其特征在于,根据所述式(3)迭代预设次数,以更新每个pbest,i和每个gbest,i,包括:

5.根据权利要求1所述的抽水蓄能机组的功率调控方法,其特征在于,输出所述最佳发电功率至所述抽水蓄能机组,包括:

6.根据权利要求5所述的抽水蓄能机组的功率调控方法,其特征在于,根据PID算法调控所述当前实时功率,以使所述第六差值小于等于第三预设阈值,包括:

7.一种抽水蓄能机组的功率调控装置,所述抽水蓄能机组的功率调控装置应用于如权利要求1至6之一所述的抽水蓄能机组的功率调控方法,其特征在于,所述功率调控装置包括:

8.一种电子设备,其特征在于,包括处理器、以及与所述处理器耦接的存储器,所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令;所述处理器执行所述存储器存储的所述程序指令时实现如权利要求1至6中任一项所述的抽水蓄能机组的功率调控方法。

9.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质内存储有程序指令,所述程序指令被处理器执行时实现能够实现如权利要求1至6中任一项所述的抽水蓄能机组的功率调控方法。

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【技术特征摘要】

1.一种抽水蓄能机组的功率调控方法,所述功率调控方法应用于风光水发电电网,所述风光水发电电网包括并网的风电端、光伏端、水电端,所述水电端包括所述抽水蓄能机组,其特征在于,所述调控方法包括:

2.根据权利要求1所述的抽水蓄能机组的功率调控方法,其特征在于,所述水电端包括具有海拔高度差的第一水库和第二水库,所述第一水库的海拔高度大于所述第二水库的海拔高度,所述抽水蓄能机组邻近所述第一水库并分别与所述第一水库、所述第二水库连通;获取所述风光水发电电网的总调度策略,之后,包括:

3.根据权利要求1所述抽水蓄能机组的功率调控方法,其特征在于,获取所述总调度策略与所述风光功率总和的第一差值,以得到所述水电端的需求功率,包括:

4.根据权利要求1所述的抽水蓄能机组的功率调控方法,其特征在于,根据所述式(3)迭代预设次数,以更新每个pbest,i和每个gbest,i,包括:

5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:李磊杨秀方胡军华舒晓勇吴华朱浩张宗亮梁礼绘杨吉健刘绍川李春阳李百平
申请(专利权)人:云南华电金沙江中游水电开发有限公司
类型:发明
国别省市:

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