[发明专利]风电并网下调峰能力评估方法及系统

说明书

本发明提供一种风电并网下调峰能力评估方法，包括：获取第一目标函数和/或第二目标函数，其中，所述第一目标函数是以需削峰电量作为第一指标目标构建的，所述第二目标函数是以需填谷电量作为第二指标目标构建的；确定风电并网下电力系统运行特性的约束条件；基于所述第一目标函数和/或所述第二目标函数，计算抽水蓄能电站实际削峰电量和/或抽水蓄能电站实际填谷电量。本发明实现了定量分析抽水蓄能电站在电网系统中发挥削峰填谷的能效。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种风电并网下调峰能力评估方法及系统。

背景技术

截至2020年底，我国全国并网风电装机容量达28153万千瓦，全国并网风电发电量4665亿千瓦时。但由于风电通常晚上出力大于白天出力，而负荷恰恰相反，峰值负荷一般出现在白天，而晚上用电量较低，表现出反调峰特性，所以风电的大规模并网会增大系统净负荷峰谷差。由于火电机组的调峰能力有限，风电的大规模并网使得电力系统调峰容量更加不足。抽水蓄能电站作为一种技术成熟的储能装置，具有长时间储存和释放电能的特点，可以将负荷低谷时期电网不能接纳的风电储存起来，然后在负荷高峰期释放出来，缓解系统调峰压力。

抽水蓄能电站具有启停快速、容量调节范围大、运行方式灵活多变的特点，是解决风电消纳的有效措施。但现有技术中缺乏对抽水蓄能电站削峰填谷作用的定量分析方法。

发明内容

本发明提供一种风电并网下调峰能力评估方法及系统，用以解决现有技术中缺乏量化评估方法的缺陷，实现对风电并网下抽水蓄能电站削峰填谷能力进行量化评估。

第一方面，本发明提供一种风电并网下调峰能力评估方法，包括：获取第一目标函数和/或第二目标函数，其中，所述第一目标函数是以需削峰电量作为第一指标目标构建的，所述第二目标函数是以需填谷电量作为第二指标目标构建的；确定风电并网下电力系统运行特性的约束条件；基于所述第一目标函数和/或所述第二目标函数，计算抽水蓄能电站实际削峰电量和/或抽水蓄能电站实际填谷电量。

可选的，所述第一目标函数为：

所述第二目标函数为：

其中，E_clip表示需削峰电量；E_fill表示需填谷电量；ΔP′_dif(τ)表示系统净负荷峰谷差；P_Net(t)表示t时刻风电并网后净负荷功率；P_valley(τ)表示净负荷谷荷；t₁、t₂表示需削峰的时间起止值；τ表示时间参数。

可选的，所述约束条件包括电力系统需求及运行约束条件；所述电力系统需求及运行约束条件包括功率平衡约束条件和火电机组出力约束条件；

所述功率平衡约束条件为：

所述火电机组出力约束条件为：

P_h,min≤P_h,t≤P_h,max；

其中，h是火电机组的索引号，N为火电机组总数，P_h,t表示火电机组h在t时刻的出力；i是抽水蓄能机组的索引号，M为抽水蓄能机组总数，表示抽水蓄能机组i在t时刻的发电出力；表示抽水蓄能机组i在t时刻的抽水出力；j是风电机组的索引号，Q为风电机组总数，表示风电机组j在t时刻的出力；P_t表示t时刻的负荷出力大小；P_h,max表示火电机组h最大出力；P_h,min表示火电机组h最小出力。