[发明专利]一种电力市场环境下发电权交易的新能源有功控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统自动发电控制技术领域，尤其涉及一种电力市场环境下发电权交易的新能源有功控制方法。

背景技术

近年来，得益于国家政策对可再生能源开发的大力扶持及电力、电子、通信等信息技术的突破,我国新能源的开发利用得到了迅猛发展,已有越来越多的大型风电场、光伏站等新能源场站接入电网。新能源的大规模集中并网对电网的调峰/调频、联络线控制、系统暂态稳定等诸多方面带来影响：新能源场站的地理位置一般处于远离负荷中心的主网架末端，接入点网架结构相对薄弱，大规模集中并网会增加新能源送出断面的重载和越限风险；新能源功率波动往往与用电负荷波动趋势相反，为保证电网的安全稳定运行,调度人员在运行控制中往往留取充足的正向与负向旋转备用,造成调频资源的巨大浪费；同时，大规模新能源电源具有能量足、变化快、时空分布不确定性强等特点，其发电呈现出功率瞬时突变的特征，导致系统频率特性的进一步恶化。因此,如何主动对新能源场站的有功出力进行控制,实现新能源的最大消纳，并满足电网对新能源发电的综合调度需求,是电网调度与控制面临的一大难题。

文献一《适应大规模风电接入的互联电网有功调度与控制方案》(电力系统自动化2010年第34卷第17期40页)提出了在省级电网以外的区域电网范围内消纳风电的集中控制模式，并从平衡方式、控制主体、资源调配等方面对该模式进行了阐述。但该方案的实现在现阶段面临着信息技术和运行管理两方面的制约。

文献二《考虑嵌套断面约束的大规模集群风电有功控制策略》(电力系统自动化2015年第39卷第13期17-18页)提出考虑多重嵌套断面协调与强制触发策略在控制断面潮流的基础上最大化利用断面裕度。该方法仅从输电断面接纳层面考虑了新能源的控制方法，未考虑风电在电网中的调峰调频、及与常规能源的配合问题。

中国专利(申请号：201210167984.3)《风光储联合发电系统有功协调控制方法》披露了一种风光储联合协调控制方法，从而实现新能源联合发电系统参与电网调峰、调频、计划跟踪与波动平滑等多种调度需求。该联合发电模式需要系统配置一定的电池储能系统，将新能源联合发电系统组建为一个可调度的发电单元，在大规模新能源并网模式下的应用推广受到一定的限制。

目前，国内外学者围绕风电等间歇性能源接入电网后控制方案多沿用常规水火电机组的模式与逻辑，针对大规模新能源的集中调度管理，尚未形成系统的解决方案。为解决新能源发电并网困境，并有效整合常规电厂的调峰能力，根本方法为在现有电力市场交易政策的允许范围内探索市场模式，激励新能源发电企业参与发电权交易，提升新能源消纳水平。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种电力市场环境下发电权交易的新能源有功控制方法，探索面向大规模新能源接入电网带来的各项难题的适应性解决方法，通过引入电力市场环境下的发电权交易模式，解决新能源发电消纳与电网调峰能力不足等问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种电力市场环境下发电权交易的新能源有功控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在新能源AGC系统中建立一个主控制区，新能源主控制区建模时，包含关键运行信息为：各级断面的量测/状态、常规电源AGC的旋转备用、常规电源AGC的区域控制偏差；

(2)在新能源AGC系统中建立控制组、场站控制对象模型，各新能源场站控制对象获取月度发电权交易成分及各成分目标交易电量，并根据发电权交易成分进行初始化分组，各控制组具有与发电权一致的优先级；

(3)新能源AGC系统以跟踪火电机组实时下旋转备用为总目标，计算新能源发电指标，实现与常规电源AGC的协调配合；

(4)将步骤(3)计算得到的新能源发电指标依据各控制组的发电优先级进行组间分配：当发电指标为正即新能源场站需要进行增出力调节时，优先将发电指标分配给发电权优先级高的控制组；当发电指标为负，即新能源场站需要进行减出力控制时，优先减扣发电权优先级低的控制组；

(5)实时监视各新能源场站的限电状态、断面约束情况及跟踪响应情况，对其调节能力及发电空间进行判别；

(6)新能源场站发电指标的分配，由步骤(4)计算得到的组内发电指标的分配根据实际运行需求制定分配规则，在分配过程中考虑步骤(5)中各级断面约束与实际发电能力的情况，实现发电指标的适时转移；

(7)根据步骤(6)的执行结果统计新能源发电系统的基础电力，并在限电时段对各新能源场站的超发电力进行累计计算得到超发电量，将各电量交易组产生的超发电量记作发电权交易电量；