[发明专利]一种用于风电集群的功率分配方法及系统

说明书

本发明提供了一种用于风电集群的功率分配方法及系统。其包括：基于电网级调度指令，利用预先制定的有功协调分配策略，确定风电场集群层的风电最优出力；基于风电场集群层的风电最优出力，利用预先制定的有功协调分配策略，确定子场层的风电最优出力；基于子场层的风电最优出力，控制机组层中风机控制终端的运行。本发明的有功出力分层递阶分配方法，结合大系统的分层递阶思想，在风电集群层次考虑同一区域内不同风电场之间的协调配合，进一步实现了系统网损相对最小化的同时提高风电消纳能力。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，具体涉及一种用于风电集群的功率分配方法及系统。

背景技术

随着风电及风电基地建设的快速发展，风电渗透率逐年增加，但与此同时高渗透率下的弃风限电情况也较为常见。各风电场间及风电场内部由于无法有效地结合当前调度指令制定可行的协调配合策略，而成为了制约当前风电消纳的主要因素之一。

实际上，风电集群占地面积较大，并且由于地理位置以及气候条件等诸多原因，会导致风电集群内不同位置的风电场和风电机组出力差异较大。并且由于风资源分布特性往往远离负荷中心，就地消纳难成为限制风电发展的一个重要原因。

如何充分利用风电集群限出力条件下的“弃风”资源，保证在风电集群层次考虑同一区域内不同风电场之间的协调配合，并考虑系统网损相对最小化的同时提高风电消纳能力，进一步提升风电集群自身调节能力，依然是当前亟待解决的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种用于风电集群的功率分配方法及系统。

一种用于风电集群的功率分配方法，其包括：基于电网级调度指令，利用预先制定的有功协调分配策略，确定风电场集群层的风电最优出力；基于所述风电场集群层的风电最优出力，利用所述预先制定的有功协调分配策略，确定子场层的风电最优出力；基于所述子场层的风电最优出力，控制机组层中风机控制终端的运行。

利用预先制定的有功协调分配策略，确定风电场集群层的风电最优出力，包括：基于风电场集群层的风电出力种群，利用遗传算法，计算风电场集群层的风电出力种群的适应度，得到风电场集群层的风电出力计划；基于所述风电场集群层的风电出力计划，对所述风电场集群层的风电出力种群进行迭代计算，得到所述风电场集群层的最优子代风电出力种群；基于所述风电场集群层的最优子代风电出力种群，解码输出所述风电场集群层的风电最优出力。

基于风电场集群层的风电出力种群，利用遗传算法，计算风电场集群层的风电出力种群的适应度，得到风电场集群层的风电出力计划，包括：获取风电场集群层的种群数据，得到风电场集群层的风电调节裕度；在所述风电调节裕度内调节风电出力，得到所述风电场集群层的风电出力种群；基于所述电网级调度指令，利用所述风电场集群层的适应度函数，计算所述风电场集群层的风电出力种群的适应度,得到所述风电场集群层的风电出力计划；所述风电场集群层的种群数据包括：风电场集群层中各风电场的输出功率预测值及总的风电调度值。

风电场集群层的适应度函数由所述风电场集群层的有功出力优化分配目标函数的倒数乘以适应度系数得到；其中，所述风电场集群层的有功出力优化分配目标函数，如下所示：

式中：γ₁和γ₂分别为风电出力计划种群网损的权重系数和有功分配的权重系数；为风电出力计划种群网损；为第i个风电场的有功分配值；P_dem为电网级调度指令值；n为所述风电场集群层中风电场的个数。

风电场集群层的有功出力优化分配目标函数，还包括如下约束条件：

线路传输容量的约束条件：

式中：和分别为线路L的正向最大传输功率和反向最大传输功率；P_Lt为线路L在t时段的传输功率；