[发明专利]一种含电力潮流路由器的电力系统及其调度方法

说明书

本申请公开了一种含电力潮流路由器的电力系统及其调度方法，系统包括：智能电网，与智能电网连接的电力潮流路由器，电力潮流路由器分别与常规机组、可再生能源机组、固定载荷以及弹性载荷相连；常规机组产生的电能以及可再生能源机组产生的电能通过电力潮流路由器传输至智能电网；智能电网通过电力潮流路由器将电能传输至固定载荷以及弹性载荷。本申请通过在电网中加装新型潮流路由器，可提升电网的传输能力和潮流控制能力，运行方式灵活多样；并通过复核的调度方案较好地避免弃风或者切负荷情况的发生，同时有效地消纳日前场景计划外的可再生能源出力，达到良好的可再生能源消纳效果。

技术领域

本申请涉及电力调度技术领域，尤其涉及一种含电力潮流路由器的电力系统及其调度方法。

背景技术

由于化石能源的不可再生性，近几年我国在风电、光伏等可再生能源领域发展迅猛，然而，由于出力的波动性和不确定性，极大限制了可再生能源并网消纳能力，导致三北地区出现较高的弃风、弃光问题，严重阻碍了可再生能源的健康发展。除了调峰能力、消纳市场空间不足等因素外，电网传输能力限制也是制约可再生能源消纳的关键因素之一。

为了提升电网传输能力灵活性进而消纳可再生能源，国内外较多学者提出了潮流控制器(Power Flow Controller，PFC)的概念，如TSC、SSSC、STATCOM、UPFC等FACTS设备，可灵活调节传输线的功率大小，国内外也先后陆续开展了FACTS的示范工程建设，显著提升了电网整体的输送能力；但由于PFC只能控制单条线路，调节能力有限且成本较高，限制了其推广应用。同时，为调动广泛灵活的充裕性资源协同参与系统调节、以最大化可再生能源消纳能力，许多研究学者提出了综合考虑发电、输配电、用电等环节灵活充裕性资源，及火电、水电和风电的技术特性，采用随机规划方法，以系统运行成本最低和可再生能源消纳能力最大化为目标的优化调度模型。并采用遗传算法、粒子群算法等群智能优化算法进行求解。

现有技术方案存在的问题：当前关于潮流路由器(Power Flow Router，PFR)的研究多侧重于其数学建模、优化潮流方面，还未见到面向可再生能源消纳技术的相关研究。同时，以可再生能源消纳能力最大化为目标而设计的优化调度模型较为简单，考虑的风电出力场景较为单一，且仅考虑了日前调度优化方案，不能很好地消纳计划外的风电功率波动。此外，所采用的群智能算法在收敛速度、寻优精度方面存在性能提升空间。电力潮流路由是新型的电力网潮流控制器件，具有强大的潮流控制能力，将之安装于电力系统中，可以提升电力系统运行的灵活性，增强电力系统的传输能力，从而实现可再生能源消纳最大化的技术目标。

发明内容

本申请实施例提供了一种含电力潮流路由器的电力系统及其调度方法，使得提升电网的传输能力和潮流控制能力，运行方式灵活多样。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种含电力潮流路由器的电力系统，所述系统包括：

智能电网，与所述智能电网连接的电力潮流路由器，所述电力潮流路由器分别与常规机组、可再生能源机组、固定载荷以及弹性载荷相连；所述常规机组产生的电能以及所述可再生能源机组产生的电能通过所述电力潮流路由器传输至所述智能电网；所述智能电网通过所述电力潮流路由器将电能传输至所述固定载荷以及所述弹性载荷。

可选的，包括与所述电力潮流路由器相连的储能单元；

所述储能单元用于存储电能。

本申请第二方面提供一种含电力潮流路由器的电力系统的调度方法，所述方法包括：

预测次日的风电出力场景集合并获取次日负荷预测数据，将按照出现概率排序后的风电出力场景以及所述次日负荷预测数据依次代入第一适应度函数中；

采用改进的遗传算法以及改进的灰狼算法共同求解第一适应度函数，得到优化后的机组组合以及机组出力，所述机组包括常规机组以及可再生能源机组；出现概率大于预设的阈值的风电出力场景为极大概率风电出力场景；