[发明专利]一种计及大规模海上风电并网的源网荷储协调运行方法

权利要求书

1.一种计及大规模海上风电并网的源网荷储协调运行方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，建立一套适用于电力系统协调运行的海上风电调峰特性指标体系；

步骤2，构建计及大规模海上风电并网的源网荷储协调运行系统模型，以系统运行成本最低为目标函数；

步骤3，建立模型约束条件，包括功率平衡约束、火电机组相关约束、本地电网受送电相关约束、可控及可中断负荷相关约束、储能电池相关约束和海上风电出力约束；

步骤4，获取电源侧常规机组相关参数、电网侧联络线受送电协议内容、负荷侧可控及可中断负荷用户相关参数、储能侧储能设备相关参数和海上风电场历史出力数据；

步骤5，在某一调度日内分别设置源网荷储协调运行和源网荷协调运行两个场景，其中，在源网荷储协调运行场景中储能设备容量配置以投资成本回收年数最低来选择配置；

步骤6，基于Matlab环境下使用Yalmip调用Gurobi求解器，对比分析两个场景下电力系统的总运行成本变化、化石燃料消耗情况和海上风电的消纳情况；

步骤1所述的建立一套适用于电力系统协调运行的海上风电调峰特性指标体系，具体表述为：

海上风电调峰特性指标体系分为三大类：第一类是表征海上风电自身的自然出力调峰特性；第二类是表征海上风电与电源侧总出力占比的电源匹配调峰特性；第三类是表征海上风电与电网负荷及其峰谷时段匹配的负荷匹配调峰特性；

步骤2所述的构建计及大规模海上风电并网的源网荷储协调运行系统模型，以系统运行成本最低为目标函数，具体表述为：

该模型中共分为电源侧、电网侧、负荷侧、储能侧及海上风电侧五类；在电源侧中，由于火电仍为我国当前主要发电方式，仅考虑火电机组参与整个系统的协调运行；在电网侧中，考虑了当地地区电网与其它地位的互联互通，即双方签有联络线受送电协议，可在必要时外送电或内受电；在负荷侧中，主要考虑激励型需求响应，其类型为可控及可中断负荷，可在必要时切除该类负荷并给予补偿；在储能侧中，在地区电网中建有一个高充放电功率的大型储能电站；在海上风电侧中，该地区电网接有大装机容量的海上风电场；

以系统运行成本最低为目标函数，考虑了火电机组运行成本、本地电网受送电成本、可控及可中断负荷切负荷补偿成本、储能设备运行成本及海上风电弃风惩罚成本，其表达式为：

minF＝F₁+F₂+F₃+F₄+F₅

式中：F为系统总运行成本；F₁为火电机组运行成本；F₂为本地电网受送电成本；F₃为可控及可中断负荷切负荷补偿成本；F₄为储能设备运行成本；F₅为海上风电的弃风惩罚成本；

步骤3所述的建立模型约束条件，包括功率平衡约束、火电机组相关约束、本地电网受送电相关约束、可控及可中断负荷相关约束、储能电池相关约束和海上风电出力约束，具体表述为：

1)功率平衡约束；

2)火电机组出力约束；

3)火电机组爬坡约束；

4)火电机组最小启停时间约束；

5)本地电网受送电功率约束；

6)本地电网受送电最大电量约束；

7)本地电网受送电最大变化能力约束；

8)可控及可中断负荷最大降负荷约束；

9)可控及可中断负荷的最小、最大中断时间约束；

10)可控及可中断负荷的最大中断次数约束；

11)储能设备的充放电功率约束；

12)储能设备的荷电状态约束；

13)海上风电出力约束。

2.根据权利要求1所述的计及大规模海上风电并网的源网荷储协调运行方法，其特征在于，步骤5所述的在某一调度日内分别设置源网荷储协调运行和源网荷协调运行两个场景，其中，在源网荷储协调运行场景中储能设备容量配置以投资成本回收年数最低来选择配置，具体表述为：

预设该地区电网在某个调度日内，分别采用源网荷协调运行方法和源网荷储协调运行方法作为场景1和场景2；除场景1中储能侧不参与调度外，两场景中的其它参数均一致；场景2中储能电池的容量依据投资成本回收时间最小化来配置。