[发明专利]基于风电容量可信度的电力电量平衡优化方法

说明书

本发明涉及电力系统自动化的技术领域，具体涉及一种基于风电容量可信度的电力电量平衡优化方法。收集研究区域内各省火电、水电机组数据；获得决策周期内各省负荷预测曲线和风电预测出力；根据风电容量可信度和风电预测出力获得风电可信预测出力；制定联络线传输功率计划，分时段设定传输功率的最大、最小值；以全网运行成本最小为目标运行函数，以功率平衡约束、机组运行约束、联络线传输约束、电量约束和旋转备用约束为约束条件，构建电力电量平衡优化模型；求解模型得到各省发电机组最优出力和各省间联络线传输功率。将不确定性的风电出力通过风电可信度计算转换为可信的机组出力，解决了传统电力电量平衡方法中不能妥善地考虑风电的难题。

技术领域

本发明涉及电力系统自动化的技术领域，具体涉及一种基于风电容量可信度的电力电量平衡优化方法。

背景技术

近年来，随着电力需求放缓、煤电发展矛盾日益突出、新能源等间歇式能源大规模不断接入电网，中长期电力电量平衡面临的不确定性和复杂性问题显著增多，区域电网面临较大的调峰压力，传统的电力电量平衡分析难以满足新能源大规模接入电网规划工作的精度要求。而随着大量特高压交、直流输电线路已经建成并投运或已经进入建设日程，我国特高压技术取得巨大突破，使得电网功能大大提升，为构建跨区域、多资源的大电网平台提供了技术手段。随着风电渗透率的不断提升，考虑风电参与电力电量平衡具有重要意义，对区域内的资源进行优化配置，为新能源参与中长期电力电量平衡提供了指导性建议。

目前，电力电量平衡优化模型一般都是基于机组组合模型，通过优化决策机组的出力与启停，在功率平衡约束下，留出空间为风电提供消纳。但实际风电具有随机性和波动性，这使得多省风电参与电力电量平衡成为一个大规模的不确定性问题。为了优先消纳风电，一些模型考虑弃风，产生惩罚费用计入目标函数，但无法判断产生弃风的位置。

此外，传统的联络线功率传输计划是由调度人员根据经验编制，难以满足对于不确定出力的风电参与调度的要求。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种能将不确定性的风电等效为可信容量参与区域内电力电量平衡，从而有效地对区域内资源优化配置的基于风电容量可信度的电力电量平衡优化方法。

本发明的技术方案为：

收集研究区域内各省火电、水电机组数据；

获得决策周期内各省负荷预测曲线和风电预测出力；

根据历史风电出力计算风电容量可信度，根据风电容量可信度和风电预测出力获得风电可信预测出力；

根据省间历史交易电量制定联络线传输功率计划，分时段设定传输功率的最大、最小值；

以全网运行成本最小为目标运行函数，以功率平衡约束、机组运行约束、联络线传输约束、电量约束和旋转备用约束为约束条件，构建基于风电容量可信度的电力电量平衡优化模型；

求解所述电力电量平衡优化模型，得到各省发电机组最优出力和各省间联络线传输功率。

较为优选的，所述根据历史风电出力计算风电容量可信度，根据风电容量可信度和风电预测出力获得风电可信预测出力包括：

统计每日系统负荷最大时刻对应的风电发电量，将其平均值与风电总装机容量的比值作为风电容量可信度，将风电预测出力与对应月份的风电容量可信度相乘，得到不同时刻的风电可信预测出力。

较为优选的，所述研究区域内各省水电机组数据包括水电等效机组的装机容量、最大机组出力、最小机组出力、最小开机时间、最小停机时间和机组爬坡速率数据，其获取方法如下：

将水电机组全部等效为一个机组，将所有水电机组的装机容量、最大机组出力、最小机组出力和机组爬坡速率数据分别求和，得到水电等效机组的装机容量、最大机组出力、最小机组出力和机组爬坡速率数据；