[发明专利]基于高比例风电送端电网送出通道功率优化控制方法

说明书

本发明公开了一种基于高比例风电送端电网送出通道功率优化控制方法。根据电网拓扑结构和联络线的功率波动程度划分电网区域，在区内，以各区送出功率波动最小为原则协调控制源荷；在区外，以整个电网外送通道输电效率最高为目标，优化控制各区出力，并对比了使用优化方法前后各运行参数。区内源荷协调控制抑制各区送出功率波动、区外优化控制各区送出功率，二者共同作用，为高比例风电送端电网因送出通道功率大幅波动导致的外送受阻问题提供了指导。

技术领域

本发明是属于交流联络线功率优化领域，尤其涉及高比例风电送端电网送出通道功率优化控制方法。

背景技术

随着我国高比例可再生能源基地的建设，电力系统对风电出力波动性和随机性的适应能力亟需提升。2017年，甘肃省通过跨省跨区外送消纳新能源占新能源总发电量的27.38％，而风电送出通道功率的频繁波动和大幅度峰谷差不仅会制约影响联络线的传输能力、制约风电的外送消纳，而且会影响电能质量，甚至给系统安全稳定运行带来不良影响。然而，随着可调节火电容量比的下降，单纯依靠传统火电补偿联络线波动与峰谷差的难度越来越大。在此背景下，将高比例风电送端电网进行分区，抑制分区波动以提高电网送出通道的有效输送功率是缓解风电送出困难的有效途径。

国内外许多专家学者就联络线功率优化问题进行了相关研究，多考虑经济性、安全性，但从送出通道大幅波动制约风电外送的角度优化联络线功率的研究较少。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于高比例风电送端电网送出通道功率优化控制方法，用于解决现有方法存在的上述问题。为实现上述目的，本发明提供的技术方案是，一种基于高比例风电送端电网送出通道功率优化控制方法，其特征是所述方法包括以下步骤：

S1：根据本电网拓扑结构和联络线的功率波动程度划分电网，以波动大的关键联络线作为分区的依据；

S2：综合考虑源荷运行特性，以平抑各区送出功率波动为原则，制定区内源荷协调控制策略；

S3：考虑功率平衡约束和各分区对外表现的调节特性，以最大化电网送出通道输电效率为目标，确定各分区送出功率；

S4：对比使用基于高比例风电送端电网送出通道功率优化方法前后各运行参数。

优选地，所述S1包括以下步骤：

S101：分析电网拓扑结构，绘制电压等级较高的主要联络线网架结构图；

S102：将目标电网按照传输功率波动幅度大的关键联络线划分为N个区域。

优选地，所述S2包括以下步骤：

S201：根据各区外送联络线的期望功率和日前预计功率，得到各区外送联络线波动功率；

S202：根据幅值大小划分稳态波动功率与尖峰波动功率；

S203：针对不同的波动功率类型制定相对应的源荷协调控制策略。

优选地，所述S3包括以下步骤：

S301：考虑常规电源、风电的发电功率和常规负荷、高载能负荷的用电功率，构造分区内功率平衡约束；

S302：类比普通电源的调节参数，同时考察区内源荷对分区调节性能的影响，构造各个分区的出力上下限约束；

S303：类比普通电源的调节参数，同时考察区内源荷对分区调节性能的影响，构造各个分区的调节时间约束；

S304：类比普通电源的调节参数，同时考察区内源荷对分区调节性能的影响，构造各个分区的出力爬坡率约束；

S305：以最大化电网外送通道的输电效率为优化目标，求解各个分区的送出功率。

优选地，所述S4包括以下步骤：