[发明专利]一种基于直流功率跟随风电功率波动的发电机组组合方法

说明书

本发明提供一种基于直流功率跟随风电功率波动的发电机组组合方法，发电机组包括火电机组、风电机组和水电机组；包括：确定机组组合目标函数；确定机组组合约束条件；求解机组组合目标函数。本发明可以在直流功率跟随风电功率波动的条件下，为直流互联的交流电网提供机组组合最优方式；该方法通过建立系统的等效负荷持续曲线，在充分考虑了机组故障概率、容量等因素计算出系统更准确合理的旋转备用容量；同时，从电力系统运行费用最小的角度，对最优方式的经济性提供了保证，使机组组合方式更加全面考虑了系统的可靠性和经济性，该方法具有简单、实用、全面、操作性强的特点。

技术领域

本发明涉及一种组合方法，具体涉及一种基于直流功率跟随风电功率波动的发电机组组合方法。

背景技术

大规模风电接入，由于其出力的随机性和间歇性，将导致电网有功功率发生波动。为保证风电并网后系统可靠运行，需在原来运行方式的基础上，安排一定容量的旋转备用以响应风电出力的随机波动，维持电力系统频率稳定，这使得含有大量风电的送端电网面临较大的调峰压力。采用直流跟随风电功率波动进行功率的自动调节，结合直流送、受端电网电源结构及调节能力，充分利用直流送、受端电网各自的调节优势及互补调节特性，提高风电的消纳能力。

直流功率跟随送端电网风电功率波动将对受端电网的备用容量、调峰、线路潮流、电压波动等带来新的问题。本发明主要从通过直流相连的两个交流电网角度上，统一考虑两个电网在直流伴随风电波动情况下考虑调峰约束的机组组合问题。目前互联电力系统机组组合问题和备用容量配置的研究还处于探索阶段。需要将互联电力系统作为一个整体来考虑，综合考虑送、受端电网备用成本、风电预测值及偏差、负荷预测、直流联络线输电功率、输电线路安全约束等条件，最终得到电网机组组合与直流波动功率范围之间的关系。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于直流功率跟随风电功率波动的发电机组组合方法，通过本发明提供的发电机组组合方法得到的发电机组组合方式能够满足电力系统旋转备用、兼顾各时段机组出力的可行性、提高风电利用率和电网运行费用最小等要求。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种基于直流功率跟随风电功率波动的发电机组组合方法，所述发电机组包括火电机组、风电机组和水电机组；所述方法包括：

步骤1：确定机组组合目标函数；

步骤2：确定机组组合约束条件；

步骤3：求解机组组合目标函数。

所述步骤1中，选取电力系统总成本最小值为目标，建立机组组合目标函数；

电力系统总成本包括火电机组成本、风电机组成本和水电机组成本；

火电机组成本包括火电机组购电成本、火电机组环境成本、火电机组旋转备用成本、火电机组开机成本和火电机组停机成本；

风电机组成本包括风电机组购电成本和风电机组弃风成本；

水电机组成本包括水电机组购电成本和风电机组弃水成本。

所述机组组合目标函数如下：

其中，F表示电力系统总成本；a为时间段编号，a＝1,2，…,A，A为时间段总数；ω^a为时段a的持续时间，单位为小时；