[发明专利]基于虚拟电源的风电场调度方法和系统

说明书

本发明公开了一种基于虚拟电源的风电场调度方法和系统，能够使风电场中风电机组的损耗最小，有效地提高消纳风电的能力并降低风电场的运行成本。该方法包括：划分出运行类和调度类风电机组；分别将运行类和调度类风电机组等效为运行虚拟电源和调度虚拟电源，分别建立运行虚拟电源和调度虚拟电源的调度模型；基于风电机组的运行成本、运行备用费用、弃风惩罚成本和风电场内风电机组的损伤量，构造风电场优化调度模型的目标函数；在平衡约束、计及爬坡约束的风电机组出力限制约束、以及运行备用容量约束下，求解风电场优化调度模型的目标函数，获取风电场优化调度模型；接收电网调度指令，根据风电场优化调度模型设置风电场内风电机组的出力功率。

技术领域

本发明涉及风电调度技术领域，尤其涉及一种基于虚拟电源的风电场调度方法和系统。

背景技术

为了实现对风电场有功功率的控制，风电场需安装有功功率控制系统，能够接收并自动执行调度部门远方发送的有功出力控制信号，确保风电场最大输出功率及功率变化率不超过电网调度机构的给定值。在下列特定情况下，风电场应根据调度指令来控制其输出的有功功率。例如，电网故障或特殊运行方式下要求降低风电场有功功率，以防止输电线路超稳定极限运行或者线路过载，确保电力系统安全稳定；当电网频率过高，常规电厂调频容量不足时，降低风电场有功功率。

以往对于风电的不确定性，只通过风电场中的风电机组的功率预测误差来表示风电的随机性，对于风电场中的风电机组的功率波动性带来的危害却没有考虑。同时风电场中的风电机组均以“被动”参与的者身份参与出力调度，即电网只能通过备用约束或通过备用约束转换得到的风险指标约束来应对风电出力的不确定性。当并网风电规模达到一定程度，若按全额收购并网风电的方式，电网运行的经济性及安全性都会受到极大的影响。

发明内容

本发明的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种基于虚拟电源的风电场调度方法和系统，能够使风电场中风电机组的损耗最小，有效地提高消纳风电的能力并降低风电场的运行成本。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括以下各方面。

基于虚拟电源的风电场调度方法，其包括：

基于风电场内的风电机组在统计时段内的出力数据，划分出运行类和调度类风电机组；分别将运行类和调度类风电机组等效为运行虚拟电源和调度虚拟电源，分别建立运行虚拟电源和调度虚拟电源的调度模型；基于风电机组的运行成本、运行备用费用、弃风惩罚成本和风电场内风电机组的损伤量，构造风电场优化调度模型的目标函数；在平衡约束、计及爬坡约束的风电机组出力限制约束、以及运行备用容量约束下，求解风电场优化调度模型的目标函数，获取风电场优化调度模型；接收电网调度指令，根据风电场优化调度模型设置风电场内风电机组的出力功率。

基于虚拟电源的风电场调度系统，其包括通过网络连接的至少一台电子设备和一台数据库服务器；

其中，所述电子设备包括至少一个处理器，以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述的方法；所述数据库服务器用于存储统计时段内的出力数据。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

通过将风电场中的风电机组分为运行类风电机组和调度类风电机组，并建立分类风电机组的等效虚拟电源调度模型，将运行类风电机组等效得到的虚拟电源处理为一个“负负荷”，被动地参与电网调度；将调度类风电机组等效得来虚拟电源作为“主动”电源，灵活性地参与电网调度；在此基础上构建风电场内部风电机组的出力调度模型，能够在得到风电场中风电机组最优出力计划的同时，根据调度模型生成出力计划使风电场中风电机组的损耗最小，避免了以往无论什么时候都全额收购风电对电网带来的经济性和安全性的影响，能有效地提高电网消纳风电的能力并降低风电场的运行成本。

附图说明