[发明专利]一种风电与光热发电互补系统协调运行控制方法与装置

权利要求书

1.一种风电与光热发电互补系统的协调运行控制方法，其特征在于，包括：

计算风电最大出力预测值和光热发电最大出力预测值；

通过多目标优化模型确定各时刻的风电出力调度指令值和光热发电出力调度指令值；所述多目标优化模型包括以风电与光热发电互补系统的并网效益最大和并网输出功率方差最小为目标构建的目标函数，所述目标函数的约束条件根据风电最大出力预测值和光热发电最大出力预测值确定；

根据所述各时刻的风电出力调度指令值和光热发电出力调度指令值，分别对所述风电与光热发电互补系统中的风力发电站的实际功率以及光热电站的实际功率进行控制；

所述风电最大出力预测值按下式计算：

其中，P_w.t表示t时刻风电最大出力预测值，C_P为风力机的风能利用系数，R_tur为风力机的叶片半径，v_t为t时刻的预测风速，ρ为空气密度；

所述光热发电最大出力预测值按下式计算：

P_s.t＝Q_co.tη_te

其中，P_s.t为t时刻光热发电最大出力预测值，η_te为蒸汽生产及汽轮发电机的效率，Q_co.t为t时刻单元集热管的吸热量，不考虑热损失时，Q_co.t＝I_t·A·η_sc，I_t为t时刻太阳辐照强度预测值，A为集热器的聚光面积，η_sc为聚光集热系统的总效率；

所述通过多目标优化模型确定各时刻的风电出力调度指令值和光热发电出力调度指令值包括：

确定如下式的目标函数：

Z＝min(f₁,f₂)

其中，Z为目标函数值，-f₁为风电与光热发电互补系统的并网效益，f₂为风电与光热发电互补系统的并网输出功率方差，且f₁按照下式计算：

f₂按照下式计算：

其中，c_w为风电并网效益系数，c_s为光热发电并网效益系数，为t时刻风电出力调度指令值，为t时刻光热发电出力调度指令值，P_mean为风电与光热发电互补系统并网功率的平均值，n为总时刻；

采用法线边界交叉法求解目标函数，确定和

所述约束条件包括光热发电出力约束、风电出力约束、储热系统约束以及风电与光热发电互补系统运行约束；

所述光热发电出力约束如下式：

其中，和分别为光热发电出力调度指令值的上限和下限；

所述风电出力约束如下式：

所述储热系统约束如下式：

-P_max≤P_bess.t≤P_max

E_min≤E_t≤E_max

E_t＝E_t-1+P_bess.t-1

其中，P_bess.t为t时刻储热系统的蓄/放能量，P_bess.t＜0表示储热系统放能，P_bess.t＞0表示储热系统蓄能，P_max为储热系统的最大蓄/放能量；E_t为t时刻储热系统的能量；E_max和E_min分别为储热系统能量的上限和下限；E_t-1为t-1时刻储热系统的能量；P_bess.t-1为t-1时刻储热系统的蓄能量；

所述风电与光热发电互补系统运行约束如下式：

其中，P_{line_max}为并网线路的最大传输功率，为t-1时刻光热发电出力调度指令值，为t-1时刻风电出力调度指令值，RD和RU分别为爬坡功率的上限和下限。