[发明专利]含风水火电系统的小机组临时启动并网方法

说明书

技术领域

本发明属于大规模风电接入背景下的机组组合方案制定技术领域。

背景技术

负荷与风电日前预测对电网制定发电计划有至关重要的影响。电网一般在得到未来运行日各时刻负荷与风电功率的预测值后，确定所有调度资源在未来运行日出力的大致轮廓，并预留出一定的旋转备用应对负荷与风电预测偏差。在计算旋转备用时，通常以比较大的置信度对负荷与风电历史预测误差数据概率分布进行截取，并将该置信度所截取误差带作为安排旋转备用的参考。在运行日当天，电网再根据滚动更新的超短时预测曲线，对日前发电计划进行适度调整后完成全天调度任务。

在大多数运行日中，负荷与风电预测误差均落在各自预测误差带内，电网运行安全基本不受影响。然而受风电数值气象预测技术限制，风电日前预测效果较差且相对误差较大。在某些运行日中，会出现已发生调度时刻的风电功率实际曲线与超短时预测曲线连续多个时刻大幅度低于日前预测曲线的情况。风电预测出现明显的系统性而非随机性误差。从已发生时刻风电与净负荷实际曲线分析，后续时刻有较大可能延续这种态势。虽然负荷预测精度要明显高于风电预测，但类似情况在负荷预测中也有出现。尤其在夏季某些运行日中，受极高温天气影响，风电功率比日前预测值明显偏低，且空调负荷用电量又明显增大，两者效果叠加后更加剧了晚高峰净负荷攀升态势。

从统计角度来看，负荷与风电预测中存在的持续性大幅度预测偏差，所对应的就是两者预测误差概率分布置信区间外的部分。出现此类工况主要是运行日气象条件较为极端、负荷与风电预测算法无法准确预知引起，这已超出了正常预测误差区间范畴，不能再用随机预测误差概念来描述。晚高峰时期净负荷实际曲线大幅攀升后，参与日前机组组合的火电机组即使调节余量比较充裕，其发电与备用计划也必然要经历较大幅度调整，电网整体运行经济性将受到较大破坏；若火电机组调节裕度比较紧张，则净负荷攀升幅度很可能超出所有火电机组的调节能力极限。为弥补某些时刻可能存在的较大功率缺额，电网可以采取大规模限负荷、调用紧急调峰电源等调度手段。然而，大规模限负荷对供电可靠性影响较大，只能有限度采用。而我国多数风电装机容量较大的电网电源结构又比较单一，电网普遍缺乏调峰电源或调峰电源容量不足。以上这些调度手段在电网实际运行中均存在一定限制，电网只能考虑在晚高峰时期临时启动发电机组。风电功率实际值曲线明显低于日前预测曲线，如图2所示。

以上工况一旦发生，往往导致电网在负荷晚高峰期调度压力骤增、甚至需临时安排启机。随着我国电网风电渗透率的不断提高，因净负荷日前预测不准确迫使电网高峰期临时启机的问题将越发突出。小火电机组，即额定容量小于300MW的火电机组，具有额定容量适中、启机时间短的优点，应对该类危险工况具有明显优势。然而，目前电网调度中心在安排小机组临时启机时其调度方案制定具有较大的盲目性与保守性，仅凭调度员个人经验根据电网当前态势临时安排启机，没有成形的方法和理论依据，造成临时启动的小机组容量过低而无法满足需求，或因容量过高而使得电网发电成本攀升。

发明内容

本发明是为了解决人工安排临时启机时不能够准确控制小机组启机的问题，现提供含风水火电系统的小机组临时启动并网方法。

含风水火电系统的小机组临时启动并网方法，它包括以下步骤：

步骤一：确定第i台小机组从冷启动到进入正常工作区所需的时间T_s,i，然后执行步骤二；

步骤二：计算用于判断小机组是否临时启机的观测点时刻t_judge，然后执行步骤三；

步骤三：计算净负荷修正曲线L_net,t，然后执行步骤四；

步骤四：判断是否需要临时启机，若需要临时启机则执行步骤五，若不需要临时启机则电网执行当前调度方案；

步骤五：确定参与临时启机的小机组，然后执行步骤六；

步骤六：计算小机组进入正常工作区的最优合闸并网时刻集合G_opts，然后执行步骤七；

步骤七：建立含小机组并网运行的发电计划模型F_s，然后执行步骤八；

步骤八：选取最终优化方案。