專利名稱：一種準(zhǔn)確計(jì)及風(fēng)電影響的電力系統(tǒng)日調(diào)峰能力評(píng)估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)運(yùn)行控制領(lǐng)域，是一種可以準(zhǔn)確計(jì)及風(fēng)電影響的電力系統(tǒng)日調(diào)峰能力評(píng)估方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電是目前發(fā)展速度最快的新能源產(chǎn)業(yè)。由于風(fēng)電具有隨機(jī)性、波動(dòng)性的特點(diǎn)，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)調(diào)峰能力評(píng)估中，或者針對(duì)全部風(fēng)電裝機(jī)預(yù)留調(diào)峰容量，或者依據(jù)經(jīng)驗(yàn)給出一個(gè)比例系數(shù)，按照該比例系數(shù)預(yù)留調(diào)峰容量。前者會(huì)使系統(tǒng)預(yù)留過多的備用容量造成浪費(fèi)，后者有可能造成調(diào)峰能力評(píng)估結(jié)果偏差太大，甚至不能滿足調(diào)峰能力要求。特別值得關(guān)注的是，如果大量風(fēng)電場(chǎng)分散分布于幅員較為遼闊的地域時(shí)，考慮到風(fēng)電場(chǎng)之間的集群效應(yīng)，更應(yīng)該采用更加準(zhǔn)確的方法考慮風(fēng)電對(duì)于調(diào)峰能力的影響。在調(diào)峰能力評(píng)估中準(zhǔn)確計(jì)及風(fēng)電影響的主要難點(diǎn)在于:目前尚沒有提出合適的指標(biāo)來量化評(píng)估風(fēng)電出力對(duì)調(diào)峰能力的影響，也沒有提出具體的分析方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是:提供一種可以準(zhǔn)確計(jì)及風(fēng)電影響的電力系統(tǒng)日調(diào)峰能力評(píng)估方法。本發(fā)明目的是通過下列步驟實(shí)現(xiàn)的:
(1)首先定義I個(gè)用于日調(diào)峰能力評(píng)估的風(fēng)電出力特性指標(biāo):保證率為95%的風(fēng)電場(chǎng)有效出力Pwv。從能量管 理系統(tǒng)EMS得到已投產(chǎn)風(fēng)電場(chǎng)過去一年時(shí)間的出力數(shù)據(jù)，計(jì)算該段時(shí)期的Pwv ；
(2)通過短期負(fù)荷預(yù)測(cè)，確定日負(fù)荷曲線，其中調(diào)峰控制時(shí)段(一般為凌晨4點(diǎn))負(fù)荷值為Pc ;從EMS獲得當(dāng)前負(fù)荷值Pn，水電開機(jī)容量Nh，水電出力Ph，火電開機(jī)容量Nt，火電出力Pt ;計(jì)算水電最小出力Phm和火電強(qiáng)制出力Ptm，計(jì)算調(diào)峰控制時(shí)段系統(tǒng)調(diào)峰裕度ΛΡ=(Ph-Phm)+ (Pt-Ptm) - (Pn-Pc)；
(3)若ΛΡ彡P(guān)wv，則系統(tǒng)調(diào)峰能力可以滿足全部風(fēng)電接入要求；若ΛΡ< Pwv，則系統(tǒng)調(diào)峰能力不能滿足全部風(fēng)電接入要求，需要增開水電機(jī)組或者切除部分風(fēng)電機(jī)組。上述第I步驟中Pwv的計(jì)算步驟如下:
(I)假設(shè)EMS提供的風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)為每5分鐘一個(gè)有功出力數(shù)據(jù)，全年共有12X24X365=105120 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。風(fēng)電場(chǎng)有效出力(保證率95%) Pwv:將該段時(shí)期負(fù)荷低谷時(shí)段出力數(shù)據(jù)按從小到大排序，取保證率95%對(duì)應(yīng)的出力。如圖2所示。
方法應(yīng)用效果說明:
若按照傳統(tǒng)方法，需要把風(fēng)電全部容量作為需調(diào)峰容量，也就是需要為風(fēng)電預(yù)留456萬千瓦的調(diào)峰容量，而根據(jù)上面計(jì)算，I月10日系統(tǒng)調(diào)峰能力只有290萬千瓦，這就必須提前切除166萬千瓦的風(fēng)電，造成大量的浪費(fèi)。而根據(jù)本發(fā)明方法，在準(zhǔn)確計(jì)及風(fēng)電影響后，系統(tǒng)調(diào)峰容量可以滿足456萬千瓦風(fēng)電接入的需要，不需要切除風(fēng)電機(jī)組。本發(fā)明“一種準(zhǔn)確計(jì)及風(fēng)電影響的電力系統(tǒng)日調(diào)峰能力評(píng)估方法”是一種可以準(zhǔn)確計(jì)及風(fēng)電影響的電力系統(tǒng)日調(diào)峰能力評(píng)估方法，該方法以風(fēng)電歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過定義和計(jì)算風(fēng)電場(chǎng)有效出力指標(biāo)來準(zhǔn)確計(jì)算風(fēng)電需要的真實(shí)調(diào)峰容量，具有物理意義明確、準(zhǔn)確度高、計(jì)算速度快的優(yōu)點(diǎn)。下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步解釋。


圖1給出了一種可以準(zhǔn)確計(jì)及風(fēng)電影響的電力系統(tǒng)日調(diào)峰能力評(píng)估方法的整體實(shí)施流程圖。
圖2為風(fēng)電場(chǎng)有效出力示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1給出了本發(fā)明方法的整體實(shí)施流程，從電力系統(tǒng)得到包括風(fēng)電場(chǎng)歷史出力等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用本發(fā)明方法開展電力系統(tǒng)日調(diào)峰能力評(píng)估，再根據(jù)評(píng)估結(jié)果調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行方式。下面給出具體實(shí)施方式
:
(I)第一部分“電力系統(tǒng)”:需要調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)新增從EMS后臺(tái)自動(dòng)導(dǎo)出風(fēng)電出力歷史數(shù)據(jù)的功能，其余各部分均不需要進(jìn)行改動(dòng)。(2)第二部分“數(shù)據(jù)準(zhǔn)備”和第三部分“電力電量平衡”:這是本發(fā)明的核心內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明方法編制電力系統(tǒng)日調(diào)峰能力評(píng)估模塊，該模塊可以直接集成在現(xiàn)有EMS系統(tǒng)中，也可以單獨(dú)布置一臺(tái)計(jì)算機(jī)作為計(jì)算平臺(tái)。(3)第四部分“反饋”:通過調(diào)度運(yùn)行人員實(shí)施，這是本發(fā)明方法對(duì)于電力系統(tǒng)的實(shí)
施結(jié)果。下面以某省電網(wǎng)為例進(jìn)一步說明本方法的實(shí)施。該省電網(wǎng)I月10日負(fù)荷及電源裝機(jī)條件如下:預(yù)計(jì)當(dāng)日最大負(fù)荷3000萬千瓦，電源裝機(jī)共計(jì)8073萬千瓦,其中水電6173萬千瓦,火電1444萬千瓦,風(fēng)電456萬千瓦。評(píng)估該省當(dāng)天的調(diào)峰能力。(一)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備:
(I)前一年風(fēng)電年發(fā)電量100億千瓦時(shí)。從EMS獲得前一年該省風(fēng)電場(chǎng)出力數(shù)據(jù)，每5分鐘一個(gè)有功出力數(shù)據(jù)，如下表所示。
權(quán)利要求
1.一種準(zhǔn)確計(jì)及風(fēng)電影響的電力系統(tǒng)日調(diào)峰能力評(píng)估方法，其特征在于，該方法包括下列步驟: 1)首先定義I個(gè)用于日調(diào)峰能力評(píng)估的風(fēng)電出力特性指標(biāo):保證率為95%的風(fēng)電場(chǎng)有效出力Pwv;從能量管理系統(tǒng)EMS得到已投產(chǎn)風(fēng)電場(chǎng)過去一年時(shí)間的出力數(shù)據(jù)，計(jì)算該段時(shí)期的Pwv ； 2)通過短期負(fù)荷預(yù)測(cè)，確定日負(fù)荷曲線，其中調(diào)峰控制時(shí)段負(fù)荷值為Pc;從EMS獲得當(dāng)前負(fù)荷值Pn，水電開機(jī)容量Nh，水電出力Ph，火電開機(jī)容量Nt，火電出力Pt ;計(jì)算水電最小出力Phm和火電強(qiáng)制出力Ptm，計(jì)算調(diào)峰控制時(shí)段系統(tǒng)調(diào)峰裕度Λ P= (Ph-Phm) +(Pt-Ptm) - (Pn-Pc)； 3)若ΛΡ≥PWV，則系統(tǒng)調(diào)峰能力可以滿足全部風(fēng)電接入要求；若AP<PWV，則系統(tǒng)調(diào)峰能力不能滿足全部風(fēng)電接入要求，需要增開水電機(jī)組或者切除部分風(fēng)電機(jī)組。
全文摘要
一種準(zhǔn)確計(jì)及風(fēng)電影響的電力系統(tǒng)日調(diào)峰能力評(píng)估方法，該方法包括下列步驟(1)首先定義1個(gè)用于日調(diào)峰能力評(píng)估的風(fēng)電出力特性指標(biāo)；(2)通過短期負(fù)荷預(yù)測(cè)，確定日負(fù)荷曲線，其中調(diào)峰控制時(shí)段負(fù)荷值為Pc；(3)若ΔP≥Pwv，則系統(tǒng)調(diào)峰能力可以滿足全部風(fēng)電接入要求；若ΔP＜Pwv，則系統(tǒng)調(diào)峰能力不能滿足全部風(fēng)電接入要求，需要增開水電機(jī)組或者切除部分風(fēng)電機(jī)組。本發(fā)明以風(fēng)電歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過定義和計(jì)算風(fēng)電場(chǎng)有效出力指標(biāo)來準(zhǔn)確計(jì)算風(fēng)電需要的真實(shí)調(diào)峰容量，具有物理意義明確、準(zhǔn)確度高、計(jì)算速度快的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J3/46GK103208813SQ201310021138
公開日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者王興剛, 張虹, 吳政聲 申請(qǐng)人:云南電網(wǎng)公司電網(wǎng)規(guī)劃研究中心