[发明专利]一种提高电网风电接纳能力的源网协调调度方法

说明书

技术领域

本发明属于风力发电联网运行技术领域，是一种提高电网风电接纳能力的源网协调调度方法。

背景技术

随着全球范围的环境问题日益严峻，世界各国越来越重视可再生能源的开发利用。近年来我国风电装机容量以将近100%的速度增长，目前，已经规划了8个千万千瓦级的风电基地，如此大规模的风电开发必须采用联网运行的方式才能实现风电的可靠输送和分配。

在大规模风电联网运行的场景下，常出现电网传输能力受限而尚有待入网风电机组未能被调度入网发电的情况出现，风电电源与电网之间的尖锐矛盾就会显现出来。由于风电是低密度电源，风电实际发电功率不能等同于其装机容量，作为电网的调度员，即使知道电网在特定断面上还有多少功率的输送空间，也难以决定应该接入多少装机容量的风力发电机组。这会导致在役风电机组的弃风或部分风电机组不能联网，导致经济效益和环境效益的劣化。

迄今为止，尚未见有关提高电网风电接纳能力的源网协调调度方法的文献报道和实用应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对我国大规模风电联网运行存在的电网传输能力受限而尚有待入网风电机组未能被调度入网的情况，提出一种提高电网风电接纳能力的源网协调调度方法，该方法基于历史的风电功率数据，预测调度日风电的出力特性并综合考虑了风电送出路径的传输能力约束，计算出保障电网安全运行前提下的容许调度入网风电装机容量。

解决其技术问题所采用的技术方案是，一种提高电网风电接纳能力的源网协调调度方法，其特征是，包括以下步骤：

1）风电送出路径输电空间的确定

我国风电主要以大规模集中连片开发为主，通常风电与火电机组共用一个输电通道，对于不同的负荷水平，调度安排的火电机组出力会存在差异，因此不同运行方式下电网的输电空间是变化的，能够用于传输风电的输电线路空间也是变化的；

由于电网内常规机组的日调度计划是根据精确负荷预测得到的，因此常规机组出力认为是已知的，则能够得到电网用于传输风电功率的空间：

                      (1)

其中，P_k^space为第k个调度时段对应的电网空间，P_limit^Trans为风电送出路径上的传输极限，P_k^TP为第k时段内常规火电机组的出力。

2）风电最大发电功率与风电装机容量之间的关系

由于电网对风电的接纳能力体现为功率，而调度人员在安排风电入网容量时只能确定让多大装机容量的风电调度入网；因此，在进行调度计划安排时，需要研究风电发电功率与装机容量之间的关系，本发明定义丰度系数用于反映一定装机容量下的风电在某个调度时段的最大出力值；

通过对风电历史出力数据进行统计分析能够得到丰度系数，通常电网获取的风电历史数据间隔为1~5分钟，而调度时段通常为1~6小时，若考虑Q天的历史数据集，则每个调度时段上都有大量的历史数据，能够满足对每个调度时段的风电功率统计需求；

为反映风电的波动特性，用特定装机容量C^*_Base=1000MW的风电功率表征风速的变化，由Q天风电历史数据汇聚而成的k调度时段风电功率数据集记为{P^*his}_k，反映了该时段风电功率变化的总体分布；

在此基础上，计算特定装机容量风电机组历史数据集上k时段风电功率的最大值maxP_k^*his，公式如下：

                       (2)

其中Q表示历史数据集，q表示历史数据集中的第q天，{P^*his}_{k,day_q}表示历史第q天第k个调度时段的风电功率，表示历史数据集在第k个调度时段的最大值。定义k时段的丰度系数来描述最大风电功率与装机容量的关系：