[发明专利]基于SCED的风电接纳能力优化评估方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统调度自动化技术领域，涉及一种基于SCED的风电接纳能力优化评估方法。

背景技术

随着能源与环境问题的日益严峻，节能减排问题在世界范围内得到广泛关注。风能作为可再生无污染的绿色能源，风力发电近年来得到了大力发展。风力发电依赖于变化的气象条件，电力系统中整合风电会带来如下挑战：(1)随机性：风电机组出力受风速影响难以精确预测，预测准确度较低；(2)间歇性：风电机组出力会在不同时段间剧烈波动，比如前一时段输出功率很高，到下一时段又跌落到较低水平；(3)反调峰特性：风电机组出力与系统负荷具有负相关性，尤其是负荷水平较低而风电出力较高时，会产生极大问题。

早期风电场容量较小，作为一种分布式电源，分散接入配电网络就地消纳，对于发电调度的影响可以忽略不计。随着风力发电机组规模和容量的不断扩大，风电在电网发电资源中所占的比重逐步提高，大规模风电并网对电力系统的影响也越来越显著。风电的随机波动性和间歇性使其调度方式不同于常规机组，势必会给电网发电计划和调度方案的制定增加难度，严重时甚至会影响电网运行的安全。

在电力系统短期调度领域，为了保证风电并网后电网调度运行的安全性，调度运行人员需要根据电网运行的实际情况，获得电网在当前条件下接纳风电的能力，为下一步的短期计划编制与调度运行提供参考；同时，各地出现的不同程度的风电限电现象，也引发了对电网接纳风电能力的探讨。因此，风电调度领域迫切需要一种有效的评估方法，以获取电网的风电接纳能力。

电网接纳风电能力，受到电网安全经济运行相关方面的制约和影响，如调频调峰的限制、风电特性的限制、静态潮流的限制、暂态稳定的限制、无功及电压的限制等。关于电网接纳风电的能力，尚无明确的定义及标准的计算方法，对于不同的应用领域，评估风电接纳能力所考虑的因素不同，决定了评估方法的不同。在电网接纳风电能力评估中，通常的处理是从风电规划角度，考虑运行方式、扰动方式、稳定判据等因素，用于决策最大风电装机容量，即风电穿透功率极限，这类评估方法不适用于短期调度运行领域；还有一些评估方法从单一角度来评估风电接纳能力，如调峰等，通过建立代数模型对电网风电接纳能力进行分析，但难以保证评估结果有效性和实用性。

发明内容

本发明实施的目的在于提供一种基于SCED的风电接纳能力优化评估方法，统一协调考虑电力系统短期调度运行的安全性、调峰性等因素，根据确定的原则优化风电场上网出力，决策出在当前电网条件下，满足短期调度运行要求的电网风电接纳能力结果。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种适用于电网短期调度运行的电网风电接纳能力优化评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)确定需要评估的区域范围，基于电网的物理模型和经济模型，考虑系统平衡约束、机组运行约束、电网安全约束，在常规机组开停机方案已知的条件下，建立SCED模型，实现机组出力计划与电网安全的联合优化以及发电计划的多时段整体优化；

安全约束经济调度模型为：

目标函数：

min F                                            (1)

约束条件：