一種電力系統(tǒng)年度風(fēng)電電量消納能力計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)年度風(fēng)電電量消納能力計(jì)算方法，屬于電力系統(tǒng)規(guī)劃運(yùn) 行技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 近些年來(lái)，隨著我國(guó)風(fēng)電的大力發(fā)展，風(fēng)電裝機(jī)容量已達(dá)世界第一。然而，在我國(guó) 風(fēng)電集中的"三北"地區(qū)，由于電源結(jié)構(gòu)及負(fù)荷特性，風(fēng)電消納能力不足已成為制約風(fēng)電進(jìn) 一步發(fā)展的熱點(diǎn)問(wèn)題。直觀而有效地評(píng)估在年度時(shí)間尺度上風(fēng)電電量消納能力已成為在規(guī) 劃及運(yùn)行層面解決風(fēng)電消納問(wèn)題的迫切需求。然而，現(xiàn)有關(guān)于風(fēng)電消納能力評(píng)估方法在方 法和考慮因素上還存在不足，不能滿(mǎn)足電網(wǎng)規(guī)劃運(yùn)行的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，提出一種電力系統(tǒng)年度風(fēng)電電量消 納能力計(jì)算方法，直觀而定量地評(píng)估電力系統(tǒng)哪個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)風(fēng)電消納有何種定量影響。
[0004] 本發(fā)明提出的電力系統(tǒng)年度風(fēng)電電量消納能力計(jì)算方法，其特征在于，包括以下 步驟：
[0005] A、根據(jù)棄風(fēng)原因的不同，將棄風(fēng)電量解耦為"安全穩(wěn)定約束棄風(fēng)"、"強(qiáng)迫出力棄 風(fēng)"、"運(yùn)行調(diào)峰棄風(fēng)"；
[0006] B、將安全穩(wěn)定約束轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)注入約束，采用時(shí)序生產(chǎn)模擬的方法評(píng)估"安全穩(wěn) 定約束棄風(fēng)"電量；
[0007] C、采用隨機(jī)生產(chǎn)模擬的方法，評(píng)估由于供暖季熱電機(jī)組強(qiáng)迫出力等因素約束下的 棄風(fēng)電量；
[0008] D、采用時(shí)序生產(chǎn)模擬的方法評(píng)估"運(yùn)行調(diào)峰棄風(fēng)"電量。
[0009] 所述步驟B具體包括：
[0010] (B-I)根據(jù)各風(fēng)電集中區(qū)域的風(fēng)電歷史出力原始數(shù)據(jù)或者風(fēng)速統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，采用風(fēng) 電序列生成方法生成各區(qū)域的風(fēng)電年度時(shí)序出力序列；
[0011] (B-2)將安全穩(wěn)定約束轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)注入約束，根據(jù)電網(wǎng)考慮功角、電壓穩(wěn)定分析計(jì) 算得到的各地區(qū)在相應(yīng)運(yùn)行方式下的風(fēng)電送出極限定為該地區(qū)最大風(fēng)電電力消納能力。
[0012] (B-3)采用時(shí)序生產(chǎn)模擬方法，得到在上述極限約束下的各地區(qū)棄風(fēng)電量，即為 "安全穩(wěn)定約束棄風(fēng)"電量E drat，并將各地區(qū)風(fēng)電可消納時(shí)序序列相加，得到P_t，進(jìn)入"強(qiáng)迫 出力棄風(fēng)"電量評(píng)估。
[0013] 所述步驟C具體包括：
[0014] (C-I)根據(jù)電力系統(tǒng)年度負(fù)荷曲線(xiàn)做出每月持續(xù)負(fù)荷曲線(xiàn)（Load Duration Curve/LDC)〇
[0015] (C-2)將每月的強(qiáng)迫出力機(jī)組的有功出力在相應(yīng)月份的持續(xù)負(fù)荷曲線(xiàn)上安排生 產(chǎn)。
[0016] (C-3)步驟B得到的風(fēng)電年度時(shí)序序列按照每月做出其概率分布，按照多狀態(tài)機(jī) 組出力方法，在持續(xù)負(fù)荷曲線(xiàn)上那排生產(chǎn)，得到風(fēng)電消納電量：
[0017]
(1)
[0018] 將各風(fēng)電場(chǎng)消納電量相加得到Eg =Σ Egl，并通過(guò)利用總電量減去上述電量，得到 棄風(fēng)電量Edsp = E-Eg。
[0019] 所述步驟D具體包括：
[0020] (D-ι)采用時(shí)序生產(chǎn)模擬的方法，考慮常規(guī)機(jī)組調(diào)節(jié)能力（調(diào)峰深度、爬坡率），得 到棄風(fēng)電量f dtff;
[0021] (D_2)E' ^實(shí)際包含了 "強(qiáng)迫出力棄風(fēng)"電量及"運(yùn)行調(diào)峰棄風(fēng)電量"，故而得到 "運(yùn)行調(diào)峰棄風(fēng)"電量Edpr = E' dpi~Edsp。
[0022] 本發(fā)明提出的電力系統(tǒng)年度風(fēng)電電量消納能力計(jì)算方法，根據(jù)棄風(fēng)原因的不同， 將棄風(fēng)電量解耦為"安全穩(wěn)定約束棄風(fēng)"、"強(qiáng)迫出力棄風(fēng)"、"運(yùn)行調(diào)峰棄風(fēng)"，其次將安全 穩(wěn)定約束轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)注入約束，采用時(shí)序生產(chǎn)模擬的方法評(píng)估"安全穩(wěn)定約束棄風(fēng)"電量； 再次采用隨機(jī)生產(chǎn)模擬的方法，評(píng)估由于供暖季熱電機(jī)組強(qiáng)迫出力等因素約束下的棄風(fēng)電 量；最后采用時(shí)序生產(chǎn)模擬的方法評(píng)估"運(yùn)行調(diào)峰棄風(fēng)"電量。幫助電網(wǎng)規(guī)劃及運(yùn)行人員掌 握各類(lèi)棄風(fēng)因素的影響比重及其提升風(fēng)電消納能力措施。
【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1是本發(fā)明提出的電力系統(tǒng)年度風(fēng)電電量消納能力計(jì)算方法的流程框圖。
[0024] 圖2是本發(fā)明方法中涉及的持續(xù)負(fù)荷曲線(xiàn)示意圖。
[0025] 圖3是本發(fā)明方法中涉及的安排風(fēng)電生產(chǎn)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說(shuō) 明本發(fā)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0027] 本發(fā)明的原理：本發(fā)明所述的力系統(tǒng)年度風(fēng)電電量消納能力計(jì)算方法，根據(jù)棄風(fēng) 原因的不同，將棄風(fēng)電量解耦為"安全穩(wěn)定約束棄風(fēng)"、"強(qiáng)迫出力棄風(fēng)"、"運(yùn)行調(diào)峰棄風(fēng)"， 其次將安全穩(wěn)定約束轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)注入約束，采用時(shí)序生產(chǎn)模擬的方法評(píng)估"安全穩(wěn)定約束 棄風(fēng)"電量；再次采用隨機(jī)生產(chǎn)模擬的方法，評(píng)估由于供暖季熱電機(jī)組強(qiáng)迫出力等因素約束 下的棄風(fēng)電量；最后采用時(shí)序生產(chǎn)模擬的方法評(píng)估"運(yùn)行調(diào)峰棄風(fēng)"電量。
[0028] 本發(fā)明提出的一種力系統(tǒng)年度風(fēng)電電量消納能力計(jì)算方法，具體包括以下步驟：
[0029] A、根據(jù)棄風(fēng)原因的不同，將棄風(fēng)電量解耦為"安全穩(wěn)定約束棄風(fēng)"、"強(qiáng)迫出力棄 風(fēng)"、"運(yùn)行調(diào)峰棄風(fēng)"。
[0030] ⑴由于系統(tǒng)輸電線(xiàn)路存在熱極限、穩(wěn)定極限。若風(fēng)電大發(fā)，而由于輸電線(xiàn)路傳輸 極限限制造成棄風(fēng)現(xiàn)象。我們將這部分棄風(fēng)電量稱(chēng)為"安全約束棄風(fēng)電量"。
[0031] (2)在系統(tǒng)既定運(yùn)行方式下，當(dāng)負(fù)荷處于低水平時(shí)，若系統(tǒng)必須開(kāi)機(jī)的常規(guī)機(jī)組的 出力加上風(fēng)電出力若高于負(fù)荷時(shí)，則一部分風(fēng)電不得不被拋棄。尤其在供暖期"以熱定電" 時(shí)，若負(fù)荷處于低谷，這種情況尤為嚴(yán)重。這種由于電力"熱電調(diào)峰"關(guān)系限制造成的棄風(fēng) 電量，我們可稱(chēng)之為"強(qiáng)迫棄風(fēng)電量"。
[0032] (3)系統(tǒng)在既定運(yùn)行方式下，系統(tǒng)按照既定的機(jī)組啟停計(jì)劃來(lái)滿(mǎn)足負(fù)荷，當(dāng)負(fù)荷 處于相對(duì)低谷，由于可關(guān)停的常規(guī)機(jī)組啟停速度慢、費(fèi)用高而不能關(guān)停，給風(fēng)電提供上網(wǎng)空 間，造成了棄風(fēng)限電。我們將這部分棄風(fēng)電量稱(chēng)為"運(yùn)行調(diào)峰棄風(fēng)電量"
[0033] B