本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)調(diào)度及源網(wǎng)協(xié)調(diào)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及高比例區(qū)外電力與省內(nèi)電源協(xié)同消納調(diào)度運(yùn)行機(jī)制。

背景技術(shù)：

目前，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展步入以中低速增長、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、結(jié)構(gòu)升級為表征的新常態(tài)。與此同時(shí)，受制于資源稟賦、環(huán)保壓力和政策引導(dǎo)，特高壓大規(guī)模多饋入，風(fēng)、光等清潔能源規(guī)?；?、均散化開發(fā)利用構(gòu)筑成我國中東部省級電網(wǎng)發(fā)展的新常態(tài)。以中部某省為例，“十二五”末期，該省電網(wǎng)供電能力達(dá)到7000萬kw，跨區(qū)電力交換能力達(dá)到2000萬kw，隨著全國特高壓骨干網(wǎng)架的不斷完善，跨區(qū)電力交易能力逐步增強(qiáng)，研究考慮高比例區(qū)外電力與省內(nèi)電源協(xié)同消納調(diào)度運(yùn)行機(jī)制具有現(xiàn)實(shí)意義。

隨著全國特高壓骨干網(wǎng)架的不斷完善，各省跨區(qū)電力交易量逐步增大，部分省份區(qū)外受電比例大幅提高，這部分區(qū)外來電大多通過遠(yuǎn)距離、大功率特高壓直流或交流電網(wǎng)輸送，單個(gè)輸送通道輸送功率最大達(dá)10000mw，任何一個(gè)輸送通道失去將對該省全網(wǎng)及局部電網(wǎng)平衡造成很大影響，研究考慮高比例區(qū)外電力與省內(nèi)電源協(xié)同消納調(diào)度運(yùn)行機(jī)制就是為了進(jìn)一步統(tǒng)籌省內(nèi)外電源發(fā)電能力，合理安排備用容量，維持發(fā)用電平衡，提高省內(nèi)電源發(fā)電利用小時(shí)數(shù)，保證省內(nèi)清潔能源全額消納。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為更好地應(yīng)對高比例區(qū)外來電對電網(wǎng)調(diào)度和安全穩(wěn)定運(yùn)行的影響，在分析區(qū)外來電現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，從發(fā)用電平衡面臨新的壓力、省內(nèi)電源調(diào)節(jié)壓力增大和發(fā)電利用小時(shí)數(shù)偏低等方面研究高比例區(qū)外來電與省內(nèi)電源協(xié)調(diào)運(yùn)行面臨的主要問題，提出調(diào)節(jié)義務(wù)分?jǐn)倷C(jī)制和輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制等考慮高比例區(qū)外電力與省內(nèi)電源協(xié)同消納調(diào)度運(yùn)行機(jī)制。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：考慮高比例區(qū)外電力與省內(nèi)電源協(xié)同消納調(diào)度運(yùn)行機(jī)制，采用灰色關(guān)聯(lián)分析法研究區(qū)外電力對省內(nèi)外電源協(xié)調(diào)運(yùn)行的影響，依據(jù)關(guān)聯(lián)度指標(biāo)，提出上下級調(diào)度協(xié)同運(yùn)行機(jī)制、省內(nèi)和省外電源利益同享機(jī)制、省內(nèi)和省外電源調(diào)節(jié)義務(wù)分?jǐn)倷C(jī)制、跨區(qū)跨省輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制及相鄰省市電網(wǎng)備用共享和事故支援機(jī)制。

基于區(qū)外來電現(xiàn)狀、區(qū)外電力規(guī)劃、省內(nèi)電源規(guī)劃、區(qū)外來電比例及電力平衡情況，研究區(qū)外電力對省內(nèi)外電源協(xié)調(diào)運(yùn)行的影響。

該方法包括以下步驟：

(1)獲取區(qū)外電力的總體規(guī)模數(shù)據(jù)及其具體電價(jià)數(shù)據(jù)；

(2)基于與本省互聯(lián)的區(qū)外電力規(guī)劃及省內(nèi)電源規(guī)劃，得到區(qū)外來電比例及電力平衡情況數(shù)據(jù)；

(3)采用灰色關(guān)聯(lián)分析法研究區(qū)外電力對省內(nèi)外電源協(xié)調(diào)運(yùn)行的影響；

(4)調(diào)整各周期跨區(qū)跨省輸送計(jì)劃，根據(jù)所述輸送計(jì)劃進(jìn)行送受端電網(wǎng)電力生產(chǎn)；

(5)均衡省內(nèi)外火電年度利用小時(shí)數(shù)；

(6)使區(qū)外燃煤機(jī)組和有調(diào)節(jié)能力的水電分?jǐn)偸?nèi)電網(wǎng)調(diào)峰工作，參與電網(wǎng)年、周和日調(diào)峰；

(7)基于省內(nèi)電源消納區(qū)外電力電量，以及，區(qū)外電力參與調(diào)頻、調(diào)壓、深度調(diào)峰、啟停調(diào)峰時(shí)產(chǎn)生的成本，由區(qū)外電力給予省內(nèi)電源補(bǔ)償；

(8)基于省內(nèi)電源規(guī)劃和區(qū)外電力規(guī)劃分配備用容量，使得發(fā)生故障時(shí)，能夠互相支援。

進(jìn)一步的，步驟(1)中所述的“區(qū)外電力的總體規(guī)?！笔侵副臼∽罡呓y(tǒng)調(diào)用電負(fù)荷，總裝機(jī)容量，大功率區(qū)外電力來源及容量。

進(jìn)一步的，步驟(2)中所述的“了解與本省互聯(lián)的區(qū)外電力規(guī)劃及省內(nèi)電源規(guī)劃，掌握區(qū)外來電比例及電力平衡情況?！笨赏ㄟ^查詢國家電網(wǎng)公司“十三五”電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃確定省內(nèi)的特高壓交直流落點(diǎn)，及各輸電斷面極限，電源結(jié)構(gòu)；電力平衡情況是指省內(nèi)電源容量、扣減容量、最大可調(diào)出力、區(qū)外受電、預(yù)留備用、最大電力資源、最大全社會(huì)用電和電力缺口。

進(jìn)一步的，步驟(3)中所述的“研究高比例區(qū)外電力對省內(nèi)外電源協(xié)調(diào)運(yùn)行的影響”是指電力電量平衡的靈活性降低，區(qū)外來電的不確定性增加，省內(nèi)電源發(fā)電利用小時(shí)數(shù)下降，電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力下降，調(diào)峰矛盾突出等；所述步驟(3)具體包括如下步驟：

a.確定區(qū)外電力和省內(nèi)電源兩組分析序列；

b.消除所述兩組分析序列的數(shù)據(jù)量綱；

c.計(jì)算所述兩組分析序列的極差；

d.計(jì)算所述兩組分析序列的關(guān)聯(lián)系數(shù)。

進(jìn)一步的，步驟(4)中所述的“加強(qiáng)上下級調(diào)度協(xié)同運(yùn)行機(jī)制”是指強(qiáng)化大電網(wǎng)意識(shí)，建設(shè)調(diào)度業(yè)務(wù)高度關(guān)聯(lián)、運(yùn)行控制高度協(xié)同的一體化調(diào)控體系。國、分、省三級共同采取提升清潔能源功率預(yù)測水平、強(qiáng)化網(wǎng)源協(xié)調(diào)、加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)協(xié)同處置等措施。

進(jìn)一步的，步驟(5)中所述的“建立利益共享機(jī)制”是指進(jìn)一步理順區(qū)外來電的受電價(jià)格，形成與省內(nèi)電價(jià)同步調(diào)整機(jī)制，以本省煤電標(biāo)桿電價(jià)為參照，合理地控制區(qū)外來電購電成本。

進(jìn)一步的，步驟(6)中所述的“建立調(diào)節(jié)義務(wù)分?jǐn)倷C(jī)制”是指當(dāng)電網(wǎng)中區(qū)外來電比例增大時(shí)，需要降低電網(wǎng)中火電或水電機(jī)組的出力以保證整個(gè)電網(wǎng)的電力平衡，區(qū)外來電將占用電網(wǎng)可用的調(diào)峰容量，當(dāng)電網(wǎng)中區(qū)外來電比例減小時(shí)，原先電網(wǎng)中降低出力的機(jī)組需要升高出力以平衡區(qū)外來電的出力變化。

進(jìn)一步的，步驟(7)中所述的“健全輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制”的作用為：

a.促進(jìn)區(qū)外清潔能源等發(fā)電資源主動(dòng)考慮受端電網(wǎng)用電特點(diǎn)，提高自身發(fā)電能力預(yù)測，控制精度，以及內(nèi)部優(yōu)化調(diào)度水平。

b.協(xié)調(diào)省內(nèi)電源與省外電源經(jīng)濟(jì)利益矛盾，提高省內(nèi)電源服從全國資源優(yōu)化配置大局，支持區(qū)外能源消納的積極性。

進(jìn)一步的，步驟(8)中所述的“堅(jiān)持備用共享和事故支援機(jī)制”是指通過以大代小、有序調(diào)停等手段，嚴(yán)控備用過高，優(yōu)化制定本省年度分月、月度分旬機(jī)組啟停方案"。根據(jù)電力平衡情況調(diào)整機(jī)組檢修安排策略，實(shí)現(xiàn)本省電網(wǎng)備用水平長期穩(wěn)定在合理水平，保障區(qū)外受電穩(wěn)定消納，提高省內(nèi)機(jī)組運(yùn)行效率，確保電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

本發(fā)明的工作原理和有益效果：

區(qū)外受電比例高、來源多、路徑遠(yuǎn)，交直流、送受端、不同電壓等級之間相互影響和制約進(jìn)一步增強(qiáng)，電網(wǎng)運(yùn)行一體化特征愈加明顯，電網(wǎng)運(yùn)行整體性對調(diào)控協(xié)調(diào)運(yùn)行機(jī)制提出更高要求，迫切需要建立上下級調(diào)度協(xié)同運(yùn)行機(jī)制、省內(nèi)和省外電源利益同享機(jī)制、省內(nèi)和省外電源調(diào)節(jié)義務(wù)分?jǐn)倷C(jī)制、跨區(qū)跨省輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制、相鄰省市電網(wǎng)備用共享和事故支援機(jī)制；本發(fā)明采用灰色關(guān)聯(lián)分析法研究高比例區(qū)外電力對省內(nèi)外電源協(xié)調(diào)運(yùn)行的影響，調(diào)動(dòng)省內(nèi)、省外電源參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)的主動(dòng)性、積極性，保障省內(nèi)電網(wǎng)安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

附圖說明

圖1是高比例區(qū)外電力與省內(nèi)電源協(xié)同消納調(diào)度運(yùn)行機(jī)制邏輯框圖。

圖2是區(qū)外來電功率智能控制系統(tǒng)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明：

如圖1所示，考慮高比例區(qū)外電力與省內(nèi)電源協(xié)同消納調(diào)度運(yùn)行機(jī)制，該方法包括以下步驟：

(1)調(diào)研區(qū)外來電現(xiàn)狀，包括區(qū)外電力的總體規(guī)模及其具體電價(jià)。

(2)了解與本省互聯(lián)的區(qū)外電力規(guī)劃及省內(nèi)電源規(guī)劃，掌握區(qū)外來電比例及電力平衡情況。

(3)采用灰色關(guān)聯(lián)分析法研究高比例區(qū)外電力對省內(nèi)外電源協(xié)調(diào)運(yùn)行的影響。

(4)加強(qiáng)上下級調(diào)度協(xié)同運(yùn)行機(jī)制，提高各周期跨區(qū)跨省輸送計(jì)劃的預(yù)見性、準(zhǔn)確性、靈活性，方便送受端電網(wǎng)電力生產(chǎn)的有序組織，確保電網(wǎng)長期安全穩(wěn)定運(yùn)行。

(5)建立利益共享機(jī)制，均衡省內(nèi)外火電年度利用小時(shí)數(shù)，做到利益共享，風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)。

(6)建立調(diào)節(jié)義務(wù)分?jǐn)倷C(jī)制，使區(qū)外燃煤機(jī)組和有調(diào)節(jié)能力的水電分?jǐn)偸?nèi)電網(wǎng)調(diào)峰義務(wù)，參與電網(wǎng)年、周和日調(diào)峰。

(7)健全輔助服務(wù)補(bǔ)償機(jī)制，充分考慮省內(nèi)電源為促進(jìn)區(qū)外電力電量消納，參與調(diào)頻、調(diào)壓、深度調(diào)峰、啟停調(diào)峰時(shí)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)成本，由區(qū)外電源給予省內(nèi)電源一定補(bǔ)償費(fèi)用。

(8)堅(jiān)持備用共享和事故支援機(jī)制，根據(jù)本省電網(wǎng)特點(diǎn)和區(qū)外來電落點(diǎn)合理分配備用容量，確保發(fā)生重要輸電通道故障，用電負(fù)荷大幅波動(dòng)，省內(nèi)大機(jī)組跳閘時(shí)，具有足夠應(yīng)對手段和互濟(jì)能力。

具體的講，步驟(3)所述的“采用灰色關(guān)聯(lián)分析法研究高比例區(qū)外電力對省內(nèi)外電源協(xié)調(diào)運(yùn)行的影響”的過程為：

a.確定分析序列

共兩組分析序列，一是區(qū)外電力情況，包括區(qū)外電力規(guī)模，區(qū)外來電電價(jià)，區(qū)外電力占本省用電量的比例等，記為xi；二是省內(nèi)電源情況，包括電力電量平衡的靈活，省內(nèi)電源發(fā)電利用小時(shí)數(shù)，電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，調(diào)峰容量等，記為yj。

b.消除序列數(shù)據(jù)量綱

對區(qū)外電力序列xi和省內(nèi)電源序列yj進(jìn)行量綱的消除，分別用兩組指標(biāo)序列的平均值和除以后面每年的指標(biāo)數(shù)值，得到新的指標(biāo)序列xi’和yj’。

c.計(jì)算極差

根據(jù)公式，逐個(gè)計(jì)算兩組去量綱化的序列對應(yīng)元素xi’和yj’的絕對差值。

并根據(jù)公式，確定兩級最小差mn。

并根據(jù)公式，確定兩級最大差mx。

d.計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)

根據(jù)公式，計(jì)算去區(qū)外電力與省內(nèi)電源兩組序列對應(yīng)元素的關(guān)聯(lián)系數(shù)rij，其中：ξ為分辨系數(shù)，在（0，1）內(nèi)取值，ξ越小，關(guān)聯(lián)系數(shù)間的差異越大，分辨率越高。一般ξ取0.5。

具體的講，步驟(4)所述的“加強(qiáng)上下級調(diào)度協(xié)同運(yùn)行機(jī)制”的提高各周期跨區(qū)跨省輸送計(jì)劃的預(yù)見性、準(zhǔn)確性、靈活性是指跨區(qū)跨省送電計(jì)劃曲線與受端省用電負(fù)荷曲線走勢要基本一致，遇受端省用電負(fù)荷大幅波動(dòng)時(shí)，省調(diào)可向上級調(diào)度申請臨時(shí)修改送電計(jì)劃。當(dāng)系統(tǒng)電力供應(yīng)大于需求時(shí)，可以降低區(qū)外來電出力實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)；當(dāng)區(qū)外來電出力低于自身具備的發(fā)電能力時(shí)，且系統(tǒng)有功不足時(shí)，可以增加區(qū)外來電，參與系統(tǒng)頻率調(diào)節(jié)。區(qū)外來電參與電網(wǎng)有功控制的模式如圖2所示。

具體的講，步驟(5)所述的“建立利益共享機(jī)制”的總體目標(biāo)是系統(tǒng)成本valueobj最低：

其中，為系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用，為電力傳輸費(fèi)用，為系統(tǒng)投資費(fèi)用，為系統(tǒng)中電源的固定運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。

具體的講，步驟(6)所述的“建立調(diào)節(jié)義務(wù)分?jǐn)倷C(jī)制”關(guān)于電網(wǎng)中可用于平衡區(qū)外來電功率的調(diào)峰容量的計(jì)算方法為：

其中，為電網(wǎng)實(shí)際發(fā)電出力；電網(wǎng)用電負(fù)荷；為聯(lián)絡(luò)線送出功率；為電網(wǎng)網(wǎng)損；k為電廠廠用電率；為電網(wǎng)總開機(jī)容量。

其中，為電網(wǎng)發(fā)電最低出力下限；為電網(wǎng)總備用容量。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。