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申请/专利权人:国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院;国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司;国家电网有限公司
摘要:本发明涉及一种电网临界弃风判据的计算方法,应用于电网临界弃风条件的判别,对客观弃风电量进行评估。充分考虑电网当前运行状态、新能源预测出力、负荷预测等信息,当电网常规机组下调容量为零时,即为弃风的临界状态。本发明的目标是提供一种电网临界弃风判据,实现对电网弃风条件的精准判定,可以对电网弃风电量进行准确评估。根据电网临界弃风判据计算新能源接纳能力结果制定系统的日前调度计划,将能更多地接纳风电、光伏等新能源,有利于充分发挥新能源发电的价值。
主权项:1.一种电网临界弃风判据计算方法,其特征在于,充分考虑电网当前运行状态、新能源预测出力、负荷预测的信息,当电网常规机组下调容量为零时,即为弃风的临界状态;根据电源调节性能、电网互联互通、负荷规模及峰谷差,确定电网弃风临界条件;所述电网临界弃风判据计算方法,包括:1根据电网调节能力,确定新能源最大消纳空间;对于内部无网络约束的电力系统,新能源消纳满足发、用电动态平衡和系统调节能力下限约束,“负荷+外送电力”曲线与系统调节能力下限之间的系统调节空间,即理论上的新能源最大消纳空间;2确定目标函数;将调度日内的新能源上网电量Fw作为模型的最大化优化目标,尽可能多地接纳新能源发电;以此为目标函数优化出新能源接纳功率,实现电网新能源接纳能力的最大化;所述目标函数的表达式为: 式1中,Nw为新能源电站总数,j为新能源电站的索引号,Wj,t为系统在t时段对新能源站点j的实际接纳功率;1≤j≤Nw;3根据电网实际运行情况,确定电网弃风临界约束条件;所述电网弃风临界约束条件包括系统有功平衡约束、常规机组出力约束、火电机组爬坡约束、旋转备用约束、新能源发电功率约束、网络安全约束、机组最小连续运行与停机时间约束;所述系统有功平衡约束的表达式为: 式2中,Pd,t为时刻t的负荷预测,Pi,t为时刻t的常规机组i出力,ui,t为时刻t的常规机组i出力系数,Pw,t为时刻t的新能源发电上网电量;所述常规机组出力约束的表达式为:Pmin,i≤Pi,t≤Pmax,i3式3中,Pmax,i与Pmin,i分别为机组i的最大、最小技术出力,单位均为MW;所述火电机组爬坡约束的表达式为: 式4中,Rup,i、Rdown,i分别为机组i最大增、减出力速率,即爬坡率,单位均为MWh;新能源接入后的旋转备用约束的表达式为: 式5中,Sup,t、Sdown,t分别为系统在时刻t所需的最小正、负备用容量,单位均为MW;所述新能源发电功率约束的表达式为:Pw,t≤Fw,t6式6中,Pw,t为时刻t的新能源发电上网电量;Fw,t为时刻t的新能源发电功率预测值;所述网络安全约束的表达式为: 式7中,Fk为支路k的有功潮流,单位为MW;Fk,max为该支路最大传输功率,单位为MW;Sj,k为节点j对应于支路k的潮流灵敏度系数;Pj,net为节点j的净注入功率,单位为MW;k为支路索引;ΩL为支路集合;n为系统节点数目;所述机组最小连续运行与停机时间约束包括:最小连续开机时间约束和最小连续停机时间约束;所述最小连续开机时间约束的表达式为: 所述最小连续停机时间约束的表达式为: 式8和式9中,和分别表示t时刻机组i连续运行时间和连续停机时间;和分别表示机组i的最小连续运行时间和最小连续停机时间;4由目标函数和约束条件构成电网日前风电接纳能力评估模型;优化目标函数给出新能源发电上网电量最大化,能够以服务调度运行为出发点,在对日前机组的启停、出力进行优化的基础上进行新能源发电接纳能力评估,评估结果更能反应系统的真实情况;5进行客观弃风评估;根据电网约束条件,确定常规电源开机方式后,确定火电开机容量PCoal.cap和火电最小技术出力PCoal.min,负荷与火电最小技术出力之差即为可接纳新能源的空间Pspace;Pspace=Pload-PCoal.min10将新能源理论发电功率与接纳空间比较,若新能源理论发电功率大于接纳空间,则可接纳的新能源电力为新能源接纳空间值,若新能源理论发电功率小于等于接纳空间,则可接纳的新能源电力为新能源理论发电功率;新能源理论发电功率与电网消纳的新能源电力之差即为新能源客观限电电力;6确定电网临界弃风判据;将新能源发电量全额纳入发电曲线,当电网常规机组下调容量为零时,电网无法再接纳更多的新能源电力,即为弃风的临界状态,即客观弃风是否存在就是电网临界弃风判据。
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