風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法，包括：基于日前風(fēng)電預(yù)測，確定日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量，從而得出日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量曲線；基于日前負(fù)荷預(yù)測，確定日前火電調(diào)峰可用容量，從而得出日前火電調(diào)峰可用容量曲線；根據(jù)上述得出的日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量曲線和日前火電調(diào)峰可用容量曲線計(jì)算日前風(fēng)電初步可外送功率、日前火電初步可外送功率及日前風(fēng)火耦合外送初步功率；基于日前風(fēng)電初步可外送功率、日前火電初步可外送功率以及日前風(fēng)火耦合外送初步功率計(jì)算得出日前風(fēng)電外送功率、日前火電外送功率及日前風(fēng)火耦合外送功率，從而得到風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方案。達(dá)到計(jì)算簡單，且預(yù)測準(zhǔn)確的效果。
【專利說明】
風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)新能源與可再生能源領(lǐng)域，具體地，涉及一種風(fēng)電與火電耦 合外送優(yōu)化控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 風(fēng)速本身的間歇性和隨機(jī)性會導(dǎo)致整個(gè)風(fēng)電場出力變化具有不確定性，風(fēng)電出力 的不確定性會加大系統(tǒng)的等效負(fù)荷差，易導(dǎo)致電網(wǎng)調(diào)峰能力不足、調(diào)節(jié)速度也難以適應(yīng)風(fēng) 電出力的大幅度變化等問題。盡管現(xiàn)代先進(jìn)的風(fēng)電發(fā)電技術(shù)可以控制風(fēng)電機(jī)組的出力，但 也是以風(fēng)速限制作為前提的。對于電網(wǎng)調(diào)峰來說，最嚴(yán)重的情況是，負(fù)荷高峰時(shí)風(fēng)電機(jī)組出 力為零，負(fù)荷低谷時(shí)風(fēng)電機(jī)組滿出力，風(fēng)電機(jī)組不僅不能夠參與調(diào)峰，反而增大了電網(wǎng)調(diào)峰 的難度，對其它機(jī)組的調(diào)峰要求進(jìn)一步提高。
[0003] 采取風(fēng)電、火電耦合外送，利用風(fēng)電、火電進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，在耦合送出時(shí)優(yōu)先考慮 風(fēng)電送出，并隨著風(fēng)電出力的波動，火電機(jī)組對風(fēng)電進(jìn)行相應(yīng)的配合，使得輸送斷面出力平 穩(wěn)，也保證了風(fēng)火耦合外送斷面不易越限。風(fēng)火協(xié)調(diào)控制使得風(fēng)電場的輸出功率盡量平穩(wěn) 并具備一定的可控能力，系統(tǒng)相應(yīng)的功角、電壓、頻率以及線路功率特性等，都相對于單獨(dú) 輸送風(fēng)電有了明顯的改善。同時(shí)，風(fēng)火協(xié)調(diào)外送時(shí)優(yōu)先輸送風(fēng)電，通過改變火電機(jī)組出力來 配合風(fēng)電的波動性，并利用一定的火電機(jī)組作為風(fēng)電機(jī)組的調(diào)頻調(diào)峰電源，這樣不僅可以 提高風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行后電網(wǎng)的可靠性，充分利用輸電通道，降低大容量風(fēng)電外送的輸電成本， 同時(shí)也大大提高了風(fēng)電的消納能力。如何優(yōu)化控制風(fēng)電與火電耦合外送對新能源與可再生 能源發(fā)電具有十分重要的意義。
[0004] 目前對風(fēng)電與火電耦合外送的優(yōu)化控制方法，大多數(shù)都是采用復(fù)雜算法、復(fù)雜數(shù) 學(xué)理論，其應(yīng)用僅僅停留在理論階段;而當(dāng)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際時(shí)，這些方法常常因?yàn)橛?jì)算速度 不符合在線計(jì)算要求、電網(wǎng)實(shí)際情況與理論假設(shè)不符而難于真正地達(dá)到其理論預(yù)測效果， 對電網(wǎng)日前發(fā)電計(jì)劃安排的實(shí)際指導(dǎo)意義不大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法，包括：
[0008] S1:基于日前風(fēng)電預(yù)測，確定日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量，從而得出日前風(fēng)電調(diào)峰需求 容量曲線；
[0009] S2:基于日前負(fù)荷預(yù)測，確定日前火電調(diào)峰可用容量，從而得出日前火電調(diào)峰可用 容量曲線；
[0010] S3:根據(jù)上述得出的日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量曲線和日前火電調(diào)峰可用容量曲線計(jì) 算日前風(fēng)電初步可外送功率、日前火電初步可外送功率及日前風(fēng)火耦合外送初步功率； [0011] S4:基于日前風(fēng)電初步可外送功率、日前火電初步可外送功率以及日前風(fēng)火耦合 外送初步功率計(jì)算得出日前風(fēng)電外送功率、日前火電外送功率及日前風(fēng)火耦合外送功率， 從而得到風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方案。
[0012]優(yōu)選的，所述S3包括以下步驟：
[0013] S301:基于S1確定的日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量和S2確定的日前火電調(diào)峰可用容量， 并根據(jù)風(fēng)電爬坡率、火電爬坡率以及日前風(fēng)電預(yù)測值，初步確定可用于外送的風(fēng)電功率，BP 日前風(fēng)電初步可外送功率；
[0014] S302:基于S1確定的日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量和S2確定的日前火電調(diào)峰可用容量， 初步確定可用于外送的火電功率，即日前火電初步可外送功率；
[0015] S303:基于S301確定的日前風(fēng)電初步可外送功率和S302確定的日前火電初步可外 送功率，初步確定可用于外送的風(fēng)電功率與火電功率之和，即日前風(fēng)火耦合外送初步功率。
[0016] 優(yōu)選的，所述S4包括以下步驟：
[0017] S401:基于S301確定的風(fēng)電初步可外送功率，并根據(jù)風(fēng)火耦合外送通道斷面極限， 最終確定可用于外送的風(fēng)電功率，即日前風(fēng)電外送功率；
[0018] S402:基于S302確定的日前火電初步可外送功率、S303確定的日前風(fēng)火耦合外送 初步功率和S401確定的日前風(fēng)電外送功率，并根據(jù)風(fēng)火耦合外送通道斷面極限，最終確定 可用于外送的火電功率，即日前火電外送功率；
[0019] S403:基于S401確定的日前風(fēng)電外送功率和S402確定的日前火電外送功率，最終 確定可用于外送的風(fēng)電功率與火電功率之和，即日前風(fēng)火耦合外送功率。
[0020] S404:基于日前風(fēng)電外送功率、日前火電外送功率和日前風(fēng)火耦合外送功率，得到 風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方案。
[0021] 優(yōu)選的，S1中確定日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量具體為：
[0022] 假設(shè)PG.need為日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量，則：
[0024] 其中Wpre.max為日前風(fēng)電預(yù)測最大值，Wpre. min為日前風(fēng)電預(yù)測最小值，WRamp為風(fēng)電爬 坡率，GRampS火電爬坡率。
[0025] 優(yōu)選的，S2中確定日前火電調(diào)峰可用容量具體為：
[0026] 假設(shè)Pbaiance為日前火電調(diào)峰可用容量，則：
[0028]其中Pl〇ac^日前負(fù)荷預(yù)測大小，Pc.min為火電廠的最小技術(shù)出力，Pc.nmx為最大技術(shù) 出力。
[0029]優(yōu)選的，所述S301中日前風(fēng)電初步可外送功率的具體計(jì)算公式為：
[0030]假設(shè)Wdelinitial為日前風(fēng)電初步可外送功率，貝1J :
[0032] 其中WRamp為風(fēng)電爬坡率，GRamp為火電爬坡率，Pbalance為日前火電調(diào)峰可用容量， Pc.r^d為日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量，Wpre3為日前風(fēng)電預(yù)測值
[0033]優(yōu)選的，所述S302中日前火電初步可外送功率的具體計(jì)算公式為：
[0034]假設(shè)Gdelinitial為日前火電初步可外送功率，貝1J :
[0036] 其中Pbalance為日前火電調(diào)峰可用容量，PG. need為日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量。
[0037]優(yōu)選的，S401中日前風(fēng)電外送功率的具體計(jì)算公式為：
[0038]假設(shè)Wfinal為日前風(fēng)電外送功率，則：
[0040] 其中Wdelinitial為日前風(fēng)電初步可外送功率，Ptranslimit為功率外送通道斷面極限。
[0041 ]優(yōu)選的，S402中日前火電外送功率的具體計(jì)算公式為：
[0042]假設(shè)Gfinal為日前風(fēng)電外送功率，則：
[0044] 其中，Gdelinitial為日前火電初步可外送功率，Pinitial為日前風(fēng)火耦合外送初步功 率，Ptransii mit為功率外送通道斷面極限，Wf inal為日前風(fēng)電外送功率。
[0045] 優(yōu)選的，S403中日前風(fēng)火耦合外送功率的具體計(jì)算公式為：
[0046] 假設(shè)Pf inal為最終風(fēng)火耦合外送功率，則：
[0047] Pfinai=Wfinai+Gfinai，，
[0048] 其中Wfinal為日前風(fēng)電外送功率，Gfinal為日前風(fēng)電外送功率。
[0049] 本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果：
[0050] 本發(fā)明的技術(shù)方案，結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際情況，根據(jù)日前風(fēng)電外送功率、日前火電外送功 率及日前風(fēng)火耦合外送功率，得出風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方案。其具有計(jì)算簡單，且 預(yù)測準(zhǔn)確的效果，對電網(wǎng)日前發(fā)電計(jì)劃安排的具有重要的實(shí)際指導(dǎo)意義。
[0051] 下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0052] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例一所述的風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法流程圖；
[0053] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例一所述的火電可調(diào)峰容量計(jì)算示意圖；
[0054] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例一所述的日前風(fēng)電初步可外送功率和日前火電初步可外送功 率計(jì)算示意圖；
[0055] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例一所述的日前風(fēng)電外送功率和日前火電外送功率計(jì)算示意 圖；
[0056] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例二所述的某地區(qū)實(shí)際的日前風(fēng)電預(yù)測曲線；
[0057]圖6是本發(fā)明實(shí)施例二所述的某地區(qū)日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量曲線；
[0058]圖7是本發(fā)明實(shí)施例二所述的某地區(qū)實(shí)際的日前負(fù)荷預(yù)測曲線；
[0059] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例二所述的某地區(qū)日前火電調(diào)峰需求容量曲線；
[0060] 圖9是本發(fā)明實(shí)施例二所述的日前風(fēng)電初步可外送功率、日前火電初步可外送功 率及日前風(fēng)火耦合外送初步功率曲線；
[0061] 圖10是本發(fā)明提實(shí)施例二所述的日前風(fēng)電外送功率、日前火電外送功率及日前風(fēng) 火耦合外送功率曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0062] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí) 施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0063] 實(shí)施例一：
[0064] -種風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法，包括：
[0065] S1:基于日前風(fēng)電預(yù)測，確定日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量，從而得出日前風(fēng)電調(diào)峰需求 容量曲線；
[0066] S2:基于日前負(fù)荷預(yù)測，確定日前火電調(diào)峰可用容量，從而得出日前火電調(diào)峰可用 容量曲線；
[0067] S3:根據(jù)上述得出的日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量曲線和日前火電調(diào)峰可用容量曲線計(jì) 算日前風(fēng)電初步可外送功率、日前火電初步可外送功率及日前風(fēng)火耦合外送初步功率；
[0068] S4:基于日前風(fēng)電初步可外送功率、日前火電初步可外送功率以及日前風(fēng)火耦合 外送初步功率計(jì)算得出日前風(fēng)電外送功率、日前火電外送功率及日前風(fēng)火耦合外送功率， 從而得到風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方案。
[0069] 如圖1所示，S1:計(jì)算日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量。
[0070] 日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量是指為了滿足風(fēng)電調(diào)峰需求的火電容量。假設(shè)pc.n%d為日 前風(fēng)電調(diào)峰需求容量，則
[0072] 其中wpre.max為日前風(fēng)電預(yù)測最大值，Wpre.min為日前風(fēng)電預(yù)測最小值，W Ramp為風(fēng)電爬 坡率，GRamp為火電爬坡率。
[0073] 要滿足風(fēng)電調(diào)峰，需要滿足兩個(gè)條件：1、火電調(diào)峰容量大于風(fēng)電功率波動： Wpre. max_Wpre. min為日前風(fēng)電波動的最大值，火電機(jī)組預(yù)留的調(diào)峰容量必須滿足風(fēng)電的最大波 動；2、火電單位時(shí)間調(diào)節(jié)功率大于風(fēng)電單位時(shí)間變化功率:如果風(fēng)電變化速度快于火電機(jī) 組的調(diào)節(jié)速度，即風(fēng)電爬坡率大于火電爬坡率，則必須在第1點(diǎn)的基礎(chǔ)上，增加火電機(jī)組的 調(diào)峰容量，以使火電機(jī)組的單位時(shí)間調(diào)節(jié)功率大于風(fēng)電機(jī)組的單位時(shí)間變化功率。
[0074] S2:基于日前負(fù)荷預(yù)測，確定日前火電調(diào)峰可用容量。
[0075] 日前火電調(diào)峰可用容量是指可用于對風(fēng)電進(jìn)行調(diào)峰的火電容量，假設(shè)Pbalance為日 前火電調(diào)峰可用容量，則
[0077] 其中PlcmdS日前負(fù)荷預(yù)測大小，Pc.min為火電廠的最小技術(shù)出力，Pc.mM為最大技術(shù) 出力，一般可認(rèn)為等于裝機(jī)容量。
[0078] 如圖2所示，當(dāng)負(fù)荷較大(Pl〇ad>Pc.min)，即負(fù)荷大于火電的最小技術(shù)出力時(shí)，火電 在滿足當(dāng)?shù)刎?fù)荷的基礎(chǔ)上，可用于對風(fēng)電進(jìn)彳丁調(diào)峰的功率最大值為Pc. max_Pload ;但是，如果 負(fù)荷較小(Pic>ad<Pc._)，即負(fù)荷小于火電的最小技術(shù)出力時(shí)，可用于對風(fēng)電進(jìn)行調(diào)峰的功 率最大值便為P(；.max _P(；.min。
[0079] 常規(guī)機(jī)組最小技術(shù)出力是指系統(tǒng)中開機(jī)機(jī)組在滿足機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的情況下所能 達(dá)到的最小出力的總和;根據(jù)我國各區(qū)域電網(wǎng)的輔助服務(wù)管理辦法，凝汽式火電機(jī)組在常 規(guī)調(diào)峰的情況下，最小出力應(yīng)能達(dá)到機(jī)組容量的50%_60%，在非常規(guī)調(diào)峰的情況下，應(yīng)能 達(dá)到機(jī)組容量的40%_50%;水電和燃?xì)鈾C(jī)組因其啟停迅速、費(fèi)用小，調(diào)峰能力可以達(dá)到 100%，因此其最小技術(shù)出力為0;核電機(jī)組因經(jīng)濟(jì)性不參與調(diào)峰，因此其最小技術(shù)出力等于 其額定容量。
[0080] S3:計(jì)算日前風(fēng)電初步可外送功率、日前火電初步可外送功率及日前風(fēng)火耦合外 送初步功率。
[0081 ] S3包括以下步驟：
[0082] S301:計(jì)算日前風(fēng)電初步可外送功率：
[0083]如圖3所示，日前風(fēng)電初步可外送功率是指初步確定的可用于外送的風(fēng)電功率，假 設(shè)Wdelinitial為日前風(fēng)電初步可外送功率，貝1J
[0085] 其中WRamp為風(fēng)電爬坡率，GRamp為火電爬坡率，P balance為日前火電調(diào)峰可用容量， Pc.r^d為日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量，Wpre3為日前風(fēng)電預(yù)測值，
[0086] 若火電調(diào)峰可用容量大于風(fēng)電調(diào)峰需求容量(pc.ne3e3d<p balanc;e3)，則所有的風(fēng)電均 可送出，風(fēng)電初步可外送功率等于日前風(fēng)電預(yù)測Wpre，一般來說，日前風(fēng)電預(yù)測只會給出風(fēng) 電預(yù)測的最大值和最小值供調(diào)度員參考，因此，日前風(fēng)電預(yù)測'^可取為兩者的平均值
若火電調(diào)峰可用容量小于風(fēng)電調(diào)峰需求容 ? r 量(Pc.need多Pbala_)，則產(chǎn)生棄風(fēng)，風(fēng)電不能全部外送，其初步可外送功率是由火電調(diào)峰可 用容量、火電爬坡率及風(fēng)電爬坡率決定的：
[0087] S302:計(jì)算日前火電初步可外送功率：
[0088] 如圖3所示，日前火電初步可外送功率是指初步確定的可用于外送的火電功率，假 設(shè)Gdelinitial為日前火電初步可外送功率，貝1J
[0090] 其中Pbaiance為日前火電調(diào)峰可用容量，P G.need為日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量。
[0091] 若日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量大于日前火電調(diào)峰可用容量(Pc.neP bala_)，則所有 的火電機(jī)組均用于調(diào)峰，沒有多余的火電送出，即火電初步可外送功率為〇;若日前風(fēng)電調(diào) 峰需求容量小于日前火電調(diào)峰可用容量(Pdd<P bala_)，則除了滿足調(diào)峰以外，多余的火 電可以全部送出，即火電初步可外送功率為PG.need-Pbalance。
[0092] S303:計(jì)算日前風(fēng)火耦合外送初步功率：
[0093] 日前風(fēng)火耦合外送初步功率是指初步確定的可用于外送的風(fēng)電功率與火電功率 之和，假設(shè)Pinitlai為日前風(fēng)火耦合外送初步功率，則
[0094] P initial - Wdelinitial^Gdel initial (5)，
[0095] 其中Wdelinitial為日前風(fēng)電初步可外送功率，Gdelinitial為日前火電初步可外送功率。 兩者相加即為日前風(fēng)火耦合外送初步功率。
[0096] S4:計(jì)算日前風(fēng)電外送功率、日前火電外送功率及日前風(fēng)火耦合外送功率。
[0097] S4包括以下步驟：
[0098] S401:計(jì)算日前風(fēng)電外送功率
[0099]如圖4所示，日前風(fēng)電外送功率是指最終確定的可用于外送的風(fēng)電功率，假設(shè)Wfinal 為日前風(fēng)電外送功率，則
[0101] 其中Wdelinitial為日前風(fēng)電初步可外送功率，Ptranslimit為功率外送通道斷面極限。
[0102] 若日前風(fēng)電初步可外送功率小于功率外送通道斷面極限(Wdeliniti al<Ptranslimit)， 則所有的日前風(fēng)電初步可外送功率均能外送;若日前風(fēng)電初步可外送功率大于功率外送通 道斷面極限(Wdelinitial彡P(guān)translimit)，則因?yàn)閿嗝鏄O限限制，將出現(xiàn)棄風(fēng)現(xiàn)象:風(fēng)電送出功率 的上限等于斷面極限，多余的風(fēng)電將棄除。
[0103] S402:計(jì)算日前火電外送功率
[0104] 如圖4所示，日前火電外送功率是指最終確定的可用于外送的火電功率，假設(shè)Gfinal 為日前風(fēng)電外送功率，則
[0106]其中，Gdelinitial為日前火電初步可外送功率，Pinitial為日前風(fēng)火親合外送初步 功率，Ptranslimit為功率外送通道斷面極限，Wf inai為日前風(fēng)電外送功率。
[0107] 若日前風(fēng)火耦合外送初步功率小于功率外送通道斷面極限(Pinitlal<P translimit)， 則所有的日前火電初步可外送功率均能外送;若日前風(fēng)火耦合外送初步功率大于功率外送 通道斷面極限(P initlai>Ptransiimit)，則因?yàn)閿嗝鏄O限限制，將優(yōu)先送出風(fēng)電，剩余的可送出 空間留給火電。
[0108] S403:計(jì)算日前風(fēng)火耦合外送功率
[0109] 如圖4所示，日前風(fēng)火耦合外送功率是指最終確定的可用于外送的風(fēng)電功率與火 電功率之和，假設(shè)Pfinal為最終風(fēng)火耦合外送功率，則
[0110] Pfinal =fffinal+Gfinal (8)，
[0111] 其中WfinalS日前風(fēng)電外送功率，Gfinal為日前風(fēng)電外送功率。兩者相加即為日前風(fēng) 火耦合外送功率。
[0112] S404:基于日前風(fēng)電外送功率、日前火電外送功率和日前風(fēng)火耦合外送功率，得到 風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方案。
[0113] 實(shí)施例二：
[0114] 下面以某區(qū)域電網(wǎng)為例，本發(fā)明提供的風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法包括：
[0115] S1:某區(qū)域電網(wǎng)的火電裝機(jī)容量、風(fēng)電裝機(jī)容量、風(fēng)火協(xié)調(diào)外送斷面極限等數(shù)據(jù)如 表1所示。
[0117] 表1、某區(qū)域電網(wǎng)各發(fā)電數(shù)據(jù)。
[0118] 某天日前風(fēng)電預(yù)測（15分鐘一個(gè)數(shù)據(jù)，全天共96個(gè)數(shù)據(jù))如圖5所示。日前風(fēng)電波動 的最大值可取為日前風(fēng)電預(yù)測值與風(fēng)電最大預(yù)測誤差的乘積?；痣娕榔侣蕿?.50%，從而 可得日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量曲線如圖6所示。
[0119] S2:日前負(fù)荷預(yù)測曲線如圖7所示，火電裝機(jī)容量為10025MW，火電最小技術(shù)出力為 5327MW，則可由式(2)得日前火電調(diào)峰可用容量，如圖8所示。
[0120] S3:根據(jù)日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量曲線和日前火電調(diào)峰可用容量曲線，可得日前風(fēng) 電初步可外送功率、日前火電初步可外送功率及日前風(fēng)火耦合外送初步功率如圖9所示。
[0121] S4:根據(jù)日前風(fēng)電初步可外送功率、日前火電初步可外送功率，以及風(fēng)火外送斷面 極限為6000MW，可得日前風(fēng)電外送功率、日前火電外送功率及日前風(fēng)火耦合外送功率如圖 10所示。
[0122] 根據(jù)圖10結(jié)果，最終的新能源與火電耦合外送優(yōu)化控制方案如下(分時(shí)段）：
[0123] 【第一階段:0:00-1: 30】風(fēng)電全部外送，火電外送出力緊密跟蹤風(fēng)電外送出力，兩 者相加等于風(fēng)火外送斷面功率極限。
[0124] 在這個(gè)階段，該地區(qū)負(fù)荷較小，風(fēng)電出力較大，且在一直增大，導(dǎo)致風(fēng)火協(xié)調(diào)可外 送功率超過斷面極限，因此降低火電出力，保證所有風(fēng)電都能送出。
[0125] 【第二階段：1:30-6:15】火電只滿足當(dāng)?shù)刎?fù)荷及留出調(diào)峰容量，不再外送，適當(dāng)棄 風(fēng)，保持風(fēng)火協(xié)調(diào)外送功率等于其斷面極限。
[0126] 在這個(gè)階段，該地區(qū)負(fù)荷較小，風(fēng)電出力較大，導(dǎo)致風(fēng)火協(xié)調(diào)可外送功率超過斷面 極限，即使將火電外送降至〇，風(fēng)電外送功率也已經(jīng)超過斷面極限，因此，這個(gè)階段將會產(chǎn)生 棄風(fēng)。
[0127] 【第三階段:6:15-11:00】風(fēng)電全部外送，火電外送出力緊密跟蹤風(fēng)電外送出力，兩 者相加等于風(fēng)火外送斷面功率極限。
[0128] 在這個(gè)階段，該地區(qū)負(fù)荷較大，風(fēng)電出力迅速減小，但風(fēng)火協(xié)調(diào)可外送功率仍超過 斷面極限，因此降低火電出力，保證所有風(fēng)電都能送出。
[0129] 【第四階段:11:00-22:30】風(fēng)電全部外送，火電除了滿足當(dāng)?shù)刎?fù)荷及留出調(diào)峰容量 外，剩余的火電也全部外送。
[0130] 在這個(gè)階段，該地區(qū)負(fù)荷較大，風(fēng)電出力較小，風(fēng)火協(xié)調(diào)可外送功率小于外送斷面 極限，因此所有風(fēng)電都能送出，火電除了滿足當(dāng)?shù)刎?fù)荷及留出調(diào)峰容量外，剩余的火電也全 部外送。
[0131] 【第五階段：22:30-24:00】風(fēng)電全部外送，火電外送出力緊密跟蹤風(fēng)電外送出力， 兩者相加等于風(fēng)火外送斷面功率極限。
[0132] 在這個(gè)階段，該地區(qū)負(fù)荷較小，風(fēng)電出力較大，且在一直增大，導(dǎo)致風(fēng)火協(xié)調(diào)可外 送功率超過斷面極限，因此降低火電出力，保證所有風(fēng)電都能送出。
[0133] 最后應(yīng)說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可 以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法，其特征在于，包括： Si:基于日前風(fēng)電預(yù)測，確定日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量，從而得出日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量 曲線； S2:基于日前負(fù)荷預(yù)測，確定日前火電調(diào)峰可用容量，從而得出日前火電調(diào)峰可用容量 曲線； S3:根據(jù)上述得出的日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量曲線和日前火電調(diào)峰可用容量曲線計(jì)算日 前風(fēng)電初步可外送功率、日前火電初步可外送功率及日前風(fēng)火耦合外送初步功率； S4:基于日前風(fēng)電初步可外送功率、日前火電初步可外送功率以及日前風(fēng)火耦合外送 初步功率計(jì)算得出日前風(fēng)電外送功率、日前火電外送功率及日前風(fēng)火耦合外送功率，從而 得到風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方案。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述S3包括 以下步驟： S301:基于Sl確定的日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量和S2確定的日前火電調(diào)峰可用容量，并根 據(jù)風(fēng)電爬坡率、火電爬坡率以及日前風(fēng)電預(yù)測值，初步確定可用于外送的風(fēng)電功率，即日前 風(fēng)電初步可外送功率； S302:基于Sl確定的日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量和S2確定的日前火電調(diào)峰可用容量，初步 確定可用于外送的火電功率，即日前火電初步可外送功率； S303:基于S301確定的日前風(fēng)電初步可外送功率和S302確定的日前火電初步可外送功 率，初步確定可用于外送的風(fēng)電功率與火電功率之和，即日前風(fēng)火耦合外送初步功率。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述S4包括 以下步驟： S401:基于S301確定的風(fēng)電初步可外送功率，并根據(jù)風(fēng)火耦合外送通道斷面極限，最終 確定可用于外送的風(fēng)電功率，即日前風(fēng)電外送功率； S402:基于S302確定的日前火電初步可外送功率、S303確定的日前風(fēng)火耦合外送初步 功率和S401確定的日前風(fēng)電外送功率，并根據(jù)風(fēng)火耦合外送通道斷面極限，最終確定可用 于外送的火電功率，即日前火電外送功率； S403:基于S401確定的日前風(fēng)電外送功率和S402確定的日前火電外送功率，最終確定 可用于外送的風(fēng)電功率與火電功率之和，即日前風(fēng)火耦合外送功率。 S404:基于日前風(fēng)電外送功率、日前火電外送功率和日前風(fēng)火耦合外送功率，得到風(fēng)電 與火電耦合外送優(yōu)化控制方案。4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法，其特征在于，Sl中 確定日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量具體為： 假設(shè)PC. 為日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量，則：其中Wpnmax為日前風(fēng)電預(yù)測最大值，Wpre3.min為日前風(fēng)電預(yù)測最小值，WRamp為風(fēng)電爬坡 率，GRamp為火電爬坡率。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法，其特征在于，S2中確定日 前火電調(diào)峰可用容量具體為： 假設(shè)Pbalance為日前火電調(diào)峰可用容量，則：其中Pl-為日前負(fù)荷預(yù)測大小，PG.min為火電廠的最小技術(shù)出力，PG.max為最大技術(shù)出力。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述S301中 日前風(fēng)電初步可外送功率的具體計(jì)算公式為： 假設(shè)Wdelinitial為日前風(fēng)電初步可外送功率，貝1J :其中WRamp為風(fēng)電爬坡率，GRamp為火電爬坡率，PbaI ance為日前火電調(diào)峰可用容量，Pg. need為 日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量，Wpre3為日前風(fēng)電預(yù)測值7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法，其特征在于，所述S302中 日前火電初步可外送功率的具體計(jì)算公式為： 假設(shè)Gdelinitial為日前火電初步可外送功率，貝1J :其中Pbala^為日前火電調(diào)峰可用容量，PC.gd為日前風(fēng)電調(diào)峰需求容量。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法，其特征在于，S401中日前 風(fēng)電外送功率的具體計(jì)算公式為： 假設(shè)Wfinal為日前風(fēng)電外送功率，則：其中Wdelinitial為日前風(fēng)電初步可外送功率，Ptrans Iim it為功率外送通道斷面極限。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法，其特征在于，S402中日前 火電外送功率的具體計(jì)算公式為： 假設(shè)Gfinal為日前風(fēng)電外送功率，則：其中，Gde3Iinitial為日前火電初步可外送功率，Pinitial為日前風(fēng)火親合外送初步功率， Ptrans Hm lt為功率外送通道斷面極限，WflnalS日前風(fēng)電外送功率。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)電與火電耦合外送優(yōu)化控制方法，其特征在于，S403中日 前風(fēng)火耦合外送功率的具體計(jì)算公式為： 假設(shè)Pf 為最終風(fēng)火耦合外送功率，則： Pfinal - Wfinal+Gfinal，， 其中Wfinal為日前風(fēng)電外送功率，Gfinal為日前風(fēng)電外送功率a
【文檔編號】H02J3/48GK106026197SQ201610346328
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】蔡萬通, 劉文穎, 史可琴, 夏鵬, 王康, 魏澤田, 梁安琪, 惠建峰, 李亞龍, 朱丹丹, 郭鵬, 遲方德, 王方雨, 葉湖芳, 李慧勇, 付熙瑋, 張雨薇, 田 浩, 郭紅林, 呂思琦
【申請人】華北電力大學(xué)