[发明专利]风电集群日前功率调度计划的制定方法

说明书

本发明提供了一种风电集群日前功率调度计划的制定方法，包括：S1以风电集群整体弃风量最低作为功率分配的求解目标，风电场日调度电量满足目标比例范围和传统经济调度约束为约束对各风电场日调度电量进行一次分配；S2将一次分配结果存在调度限电的时刻作为未冻结时刻，并转至S3；S3将每一个未冻结时刻的风电总调度功率按风电场的剩余需分配电量的比例分配给各风电场，若存在功率越限的风电场转至步骤S4，否则转至步骤S5；S4当前计算电场在越限时刻按限值分配功率，当前计算时刻的缺额功率按剩余未分配风电场的调度电量比例分配给各风电场，完成后将该时刻冻结，转至S3；S5完成日前功率分配。本方法可以减少风电场调节出力成本。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种风电集群日前功率调度计划的制定方法。

背景技术

随着我国新能源优化装机布局、加大送出网架建设、优化调度、现货交易、火电灵活性改造等系列举措的出台与实施，大幅提升了我国风电消纳水平。但随着全国风电装机容量不断增大、国家对各省新能源消纳比例的的要求不断提高，大规模新能源接入多种电网形态，源网协调和运行消纳特点尚不明晰，各风电场设备的运行可靠性和发电能力也存在较大差异，同时国家对新能源发电的补贴不断降低，发电集团运营压力增大，电网公司“三公”调度执行及舆情风险与日俱增。

当电网无法消纳风电集群的所有功率时，需要进行限电。在进行限电时，是对风电集群的总出力进行约束限电，在确定限电期间各风电场的出力时，既需考虑短时间内风电场功率计划曲线的波动性，又需考虑长时间维度下风电场的总调度电量的差异。当风电集群出力由于调度的影响受限时，需考虑风电总调度功率在不同风电场间分配的公平性。目前常用的风电集群功率分配方法有以下五种：

①无风电功率预测的平均分配法：当风电场不具备风电功率预测能力时，考虑到公平分配，可将风电功率限值平均分配到各风电场。当某风电场的分配值小于其调节下限时，则该风电场的分配值应为其调节下限；当分配值大于其装机容量时，则该风场的分配值应为其装机容量。

②无风电功率预测的装机容量分配法：一般各风电场装机容量不相同，其最大出力为其装机容量。在进行功率分配时，若不考虑其装机容量，平均分配显得不公平。无风电功率预测的装机容量分配法指在不考虑预测的情况下，将风力发电功率限值按风场装机容量比例分配到各风电场，条件约束与平均分配相同。

③基于风电功率预测的预测出力比例分配法：通过风电功率预测技术可以提前掌握风力发电的变化趋势，优化风电调度。按照风电场功率的预测值比例分配，可以更合理地分配功率限值。其根据一个时段内各风电场出力预测的平均值比例分配风电功率限值。当某风场的分配值小于其调节下限时，分配值为零；当大于其装机容量时，则为其装机容量。

④基于风电功率预测的最优分配法：在考虑预测的情况下，以最小限电量为目标，采用数学规划方法可以实现各风电场功率限值的最优分配。该方法一方面要考虑参与优化的风电场个数；另一方面要考虑优化时段内的时段数。由于风电场功率控制系统一般不能在0-100％范围内连续调节，当预测值小于风场调节下限时，该风电场不应参与功率分配，而其他预期出力大的风电场参与优化分配算法。

⑤基于风电功率预测的计划排队法：在不完全市场竞争的情况下，受各风电场风况和技术水平限制，风电出力限值约束不变时，某些风场可能出现长期功率限值偏低、电量损失较多、经济损失比较大的结果，不利于各风电场之间的横向比较和技术竞争。根据风电场累积限电量、技术水平及考核情况等综合指标将风电进行排序，再根据排序结果优先分配容量。当风电场在一段时间内所有的预测值都小于其调节下限时，则认为该风电场不参与功率分配；当风电场预测值大于其调节下限时，要对这些风电场进行轮流功率分配。