[发明专利]考虑压缩空气储能的风电并网备用整定方法及装置有效

专利信息
申请号: 201711311268.7 申请日: 2017-12-11
公开(公告)号: CN107994609B 公开(公告)日: 2020-02-14
发明(设计)人: 梅生伟;陈来军;卢强;薛小代 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: H02J3/38 分类号: H02J3/38;H02J3/28
代理公司: 11201 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人: 张润
地址: 10008*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 考虑 压缩空气 并网 备用 方法 装置
【说明书】:

发明提出了一种考虑压缩空气储能的风电并网备用整定方法及装置,其中,方法包括:根据风电历史数据对风电处理进行预测,构建风电不确定集合;获取电力系统每个时段需满足的发电容量约束、功率平衡约束、传输潮流约束和备用量约束;获取压缩空气储能系统每个时段的出力约束和储能能量约束;获取所述电力系统的最小化成本目标函数;构建考虑压缩空气储能的鲁棒备用整定模型;利用混合整数线性规划转化及C&CG求解算法求解所述鲁棒备用整定模型,获取考虑压缩空气储能的鲁棒备用整定策略。该方法具有充分发挥压缩空气储能可等效增加系统旋转备用的特性,提高系统安全,提升稳定水平的优点。

技术领域

本发明涉及新能源并网调度技术领域,尤其涉及一种考虑压缩空气储能的风电并网备用整定方法及装置。

背景技术

随着电力市场化改革不断深入,以及终端用户用电需求的不断提升,电力行业面临着前所未有的挑战,发展新一代智能电网成为了电力行业应对挑战、开拓创新的必然选择。但是,智能电网的蓬勃发展也给传统的电力系统带来了运行、调度、控制、通信等诸多领域的转变。在发电侧,主要是电网中的太阳能、风能等大规模可再生能源的接入,增加了发电的不确定性,对电网的可靠性和安全性提出了挑战。据统计,截至2014年,我国新增装机容量23,196MW,同比增长44.17%,占全球当年新增装机容量的45.36%,全球排名第一。2014年我国累计风电装机总容量114,609MW,占全球累计风电装机容量的31.01%,是火电和水电之外的第三大能源。风力发电的发展,对于满足能源供应,促进地区经济发展,改善能源结构,节能减排等方面都有着重要意义。然而,风能具有间歇性、波动性和随机性,导致能量无法稳定连续输出,给电力系统调度人员带来了困难。在实时调度中,天气变化、负荷突变等特殊原因,会对实时调度造成一定的冲击。因此,必须在日内根据实际运行情况,对机组出力进行校正。一般做法是在日前机组组合给定的情况,通过预留一定的备用容量来防止突然的冲击。现行主流备用模式包括两种:

发电和备用独立决策,机组出力由最优潮流或经济调度结果给出,备用按照某一准则整定,并下发执行。优点是将发电和备用调度解耦、缺点是不能使经济性达到最优。但是,随着风能等大规模可再生能源的接入,由于其高不确定性和低预测精度,仅采用传统方法进行整定已经无法保证电力系统的安全性了。

将发电计划和备用整定作为一个整体协调考虑,综合各种约束,将发电与备用的优化问题统一成一个联合经济调度问题,并通过鲁棒调度给出能保证风电各场景下安全性的运行点设置,该方法受制于系统备用的可调节范围。随着储能技术尤其是压缩空气储能的迅猛发展,为该备用整定问题提供了新契机。压缩空气储能具有功率和电压均可调节的同步发电系统,且响应迅速,其大量应用可等效增加系统旋转备用,提高系统安全稳定水平。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此,本发明的一方面目的在于提出一种考虑压缩空气储能的风电并网备用整定方法,该方法可以充分发挥压缩空气储能可等效增加系统旋转备用的特性,提高系统安全稳定水平。

本发明另一方面目的在于提出一种考虑压缩空气储能的风电并网备用整定装置。

为达到上述目的,本发明一方面的实施例提出了一种考虑压缩空气储能的风电并网备用整定方法,包括以下步骤:根据风电历史数据对风电处理进行预测,构建风电不确定集合;获取电力系统每个时段需满足的发电容量约束、功率平衡约束、传输潮流约束和备用量约束;获取压缩空气储能系统每个时段的出力约束和储能能量约束;获取所述电力系统的最小化成本目标函数;构建考虑压缩空气储能的鲁棒备用整定模型;以及利用混合整数线性规划转化及C&CG求解算法求解所述鲁棒备用整定模型,获取考虑压缩空气储能的鲁棒备用整定策略。

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