CN110061525B - 基于电网输电断面约束的风电有功控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于电网输电断面约束的风电有功控制方法，包括根据风电场站的利用小时数、保障性收购电量完成情况和政策，划分各风电场站受控梯度；根据受控梯度划分各风电场站的限电优先级；断面越限时，若断面校正量小于所有风电场站的总下调裕度，根据限电优先级的顺序，对风电场站进行限电，直至所有限电风电场站的总下调裕度等于断面校正量；否则将各风电场站控制到调节下限。同时公开了相应的系统。本发明综合考虑利用小时数、保障性收购电量完成情况和政策，对各风电场站受控梯度进行划分，从而确定风电场站受控次序，根据受控次序进行限电，不会出现风电场站之间限电量失衡的情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于电网输电断面约束的风电有功控制方法及系统，属于电力系统自动控制技术领域。
背景技术
近年来，为保障能源安全、推动环境保护，我国推出了一系列新能源发展政策，鼓励风电的大规模开发利用。随着风机容量的快速增长和大规模风电的并网接入，风电的随机性、波动性和反调峰特性给电网的调度运行带来了巨大压力。目前，国内部分省份风电出力已超过当时负荷的50％，全网风电出力占当时负荷比例接近30％，国内多个地区的风电装机容量已经超过了全额消纳风电能力。当断面受阻(输电断面通道阻塞)导致电网无消纳能力，需对风电场站进行限电(即风电有功控制)时，往往采取“一刀切”的方式，即各风电场站按照装机容量比例限制出力，会出现场站之间限电量失衡的情况。
发明内容
本发明提供了一种基于电网输电断面约束的风电有功控制方法及系统，解决了现有风电有功控制存在的上述问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
基于电网输电断面约束的风电有功控制方法，包括，
根据风电场站的利用小时数、保障性收购电量完成情况和政策，划分各风电场站受控梯度；
根据受控梯度划分各风电场站的限电优先级；
断面越限时，若断面校正量小于所有风电场站的总下调裕度，根据限电优先级的顺序，对风电场站进行限电，直至所有限电风电场站的总下调裕度等于断面校正量；否则将各风电场站控制到调节下限。
根据受控梯次的排序，划分各风电场站的限电优先级；其中同一受控梯次的风电场站限电优先级相同，排序越高的风电场站限电优先级越低。
风电场站有以下受控梯次，
第1受控梯次：已完成保障性收购电量，并且无交易电量或交易电量已发完的风电场站；
第2受控梯次：已完成保障性收购电量，并且交易电量未发完的风电场站；
第3受控梯次：未完成保障性收购电量，并且无交易电量的风电场站；
第4受控梯次：未完成保障性收购电量，并且有交易电量的风电场站；
第5受控梯次：政策性保护风电场站和扶贫风电场站。
将同一限电优先级的风电场站划分为同一控制组，在进行限电时，根据限电优先级的顺序，按控制组进行风电场站限电。
控制组风电场站限电的过程为，
第1控制组风电场站限电的过程：若第1控制组中所有风电场站的总下调裕度大于等于断面校正量ΔPcor，按第1控制组各风电场站的装机容量比例分配断面校正量ΔPcor；否则第1控制组各风电场站控制到调节下限；
第i控制组风电场站限电的过程：若第i控制组中所有风电场站的总下调裕度大于等于剩余断面校正量
按第i控制组各风电场站的装机容量比例分配剩余断面校正量ΔPi；否则第i控制组各风电场站控制到调节下限；
其中，i大于等于2，ΔPcor为断面校正量，regj dn为第j控制组的总下调裕度。
基于电网输电断面约束的风电有功控制系统，包括，
受控梯次划分模块：根据风电场站的利用小时数、保障性收购电量完成情况和政策，划分各风电场站受控梯度；
限电优先级划分模块：根据受控梯度划分各风电场站的限电优先级；
限电模块：断面越限时，若断面校正量小于所有风电场站的总下调裕度，根据限电优先级的顺序，对风电场站进行限电，直至所有限电风电场站的总下调裕度等于断面校正量；否则将各风电场站控制到调节下限。
限电优先级划分模块根据受控梯次的排序，划分各风电场站的限电优先级；其中同一受控梯次的风电场站限电优先级相同，排序越高的风电场站限电优先级越低。
受控梯次划分模块将风电场站划分为以下受控梯次，
第1受控梯次：已完成保障性收购电量，并且无交易电量或交易电量已发完的风电场站；
第2受控梯次：已完成保障性收购电量，并且交易电量未发完的风电场站；
第3受控梯次：未完成保障性收购电量，并且无交易电量的风电场站；
第4受控梯次：未完成保障性收购电量，并且有交易电量的风电场站；
第5受控梯次：政策性保护风电场站和扶贫风电场站。
还包括控制组划分模块；
控制组划分模块：将同一限电优先级的风电场站划分为同一控制组；
在进行限电时，限电模块根据限电优先级的顺序，按控制组进行风电场站限电。
限电模块对各控制组风电场站限电的过程为，
第1控制组风电场站限电的过程：若第1控制组中所有风电场站的总下调裕度大于等于断面校正量ΔPcor，按第1控制组各风电场站的装机容量比例分配断面校正量ΔPcor；否则第1控制组各风电场站控制到调节下限；
第i控制组风电场站限电的过程：若第i控制组中所有风电场站的总下调裕度大于等于剩余断面校正量
按第i控制组各风电场站的装机容量比例分配剩余断面校正量ΔPi；否则第i控制组各风电场站控制到调节下限；
其中，i大于等于2，ΔPcor为断面校正量，regj dn为第j控制组的总下调裕度。
本发明所达到的有益效果：本发明综合考虑利用小时数、保障性收购电量完成情况和政策，对各风电场站受控梯度进行划分，根据受控梯度对各风电场站的限电优先级进行划分，从而确定风电场站受控次序，根据受控次序进行限电，不会出现风电场站之间限电量失衡的情况，从而达到促进新能源产业健康发展，确保各风电场站受控原则公开、公平、公正的目的。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为风电场站限电的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，基于电网输电断面约束的风电有功控制方法，包括以下步骤：
步骤1，根据风电场站的利用小时数、保障性收购电量完成情况和政策，划分各风电场站受控梯度。
在进行限电梯次划分时，以中长期交易电量和全年利用小时数为基础，叠加场站昨日的利用小时数和交易电量，滚动计算得到场站当前的利用小时数和交易电量，并按照以下原则，确定场站的受控梯次。
第1受控梯次：已完成保障性收购电量，并且无交易电量或交易电量已发完的风电场站；
第2受控梯次：已完成保障性收购电量，并且交易电量未发完的风电场站；
第3受控梯次：未完成保障性收购电量，并且无交易电量的风电场站；
第4受控梯次：未完成保障性收购电量，并且有交易电量的风电场站；
第5受控梯次：政策性保护风电场站和扶贫风电场站。
步骤2，根据受控梯度划分各风电场站的限电优先级。
将受控梯度从小到大进行排序，根据受控梯次的排序，划分各风电场站的限电优先级；其中同一受控梯次的风电场站限电优先级相同，排序越高的风电场站限电优先级越低。
步骤3，断面越限时，若断面校正量小于所有风电场站的总下调裕度，根据限电优先级的顺序，对风电场站进行限电，直至所有限电风电场站的总下调裕度等于断面校正量；否则将各风电场站控制到调节下限。
将同一限电优先级的风电场站划分为同一控制组，在进行限电时，根据限电优先级的顺序，按控制组进行风电场站限电。
控制组风电场站限电的过程为：
第1控制组风电场站限电的过程：若第1控制组中所有风电场站的总下调裕度大于等于断面校正量ΔPcor，按第1控制组各风电场站的装机容量比例分配断面校正量ΔPcor；否则第1控制组各风电场站控制到调节下限；
第i控制组风电场站限电的过程：若第i控制组中所有风电场站的总下调裕度大于等于剩余断面校正量
按第i控制组各风电场站的装机容量比例分配剩余断面校正量ΔPi；否则第i控制组各风电场站控制到调节下限；其中，i大于等于2，ΔPcor为断面校正量，regj dn为第j控制组的总下调裕度。
步骤3的具体过程如图2所示：
31)断面越限时，计算断面校正量ΔPcor＝Pgen-Plmt(1-marg)，其中，Pgen为断面实际出力，Plmt为断面稳定限值，marg为断面安全裕度。
32)计算断面下所有风电场站的总下调裕度
其中genl为第l个风电场站的实际出力，
为第l个风电场站的调节下限。
33)若ΔPcor≥regtot dn，即断面下调空间不足，直接将各风电场站控制到调节下限，个风电场站的目标出力为
若ΔPcor＜regtot dn，则转至步骤34。
34)计算第1控制组中所有风电场站的总下调裕度
其中
为第1控制组中第m个风电场站的实际出力，
为第1控制组中第m个风电场站的调节下限。
35)若ΔPcor≤reg1 dn，则代表第1控制组中的总下调裕度可满足限电需求，将ΔPcor按装机容量比例在各场站间进行分配，每个风电场站的分配量
为第1控制组中第m个风电场站的装机容量，风电场站的目标出力
其他控制组风电场站的目标出力为实际出力，限电结束；若ΔPcor＞reg1 dn，即第1控制组中的总下调裕度不满足限电需求，则第1控制组风电场站的目标出力为
转至步骤36。
36)定义i＝2。
37)计算第i控制组中所有风电场站的总下调裕度
其中
为第1控制组中第n个风电场站的实际出力，
为第i控制组中第n个风电场站的调节下限；计算剩余断面校正量
regj dn为第j控制组的总下调裕度。
38)若ΔPi≤regi dn，则代表第i控制组中的总下调裕度可满足剩余限电需求，将ΔPi按装机容量比例在各场站间进行分配，每个风电场站的分配量
为第i控制组中第n个风电场站的装机容量，风电场站的目标出力
其他控制组风电场站的目标出力为实际出力，限电结束；若ΔPi＞regi dn，即第i控制组中的总下调裕度不满足剩余限电需求，则第i控制组风电场站的目标出力为
i＝i+1转至步骤37。
上述方法综合考虑利用小时数、保障性收购电量完成情况和政策，对各风电场站受控梯度进行划分，根据受控梯度对各风电场站的限电优先级进行划分，从而确定风电场站受控次序，根据受控次序进行限电，不会出现风电场站之间限电量失衡的情况，从而达到促进新能源产业健康发展，确保各风电场站受控原则公开、公平、公正的目的。
基于电网输电断面约束的风电有功控制系统，包括：
受控梯次划分模块：根据风电场站的利用小时数、保障性收购电量完成情况和政策，划分各风电场站受控梯度。
受控梯次划分模块将风电场站划分为以下受控梯次，
第1受控梯次：已完成保障性收购电量，并且无交易电量或交易电量已发完的风电场站；
第2受控梯次：已完成保障性收购电量，并且交易电量未发完的风电场站；
第3受控梯次：未完成保障性收购电量，并且无交易电量的风电场站；
第4受控梯次：未完成保障性收购电量，并且有交易电量的风电场站；
第5受控梯次：政策性保护风电场站和扶贫风电场站。
限电优先级划分模块：根据受控梯度划分各风电场站的限电优先级。
限电优先级划分模块根据受控梯次的排序，划分各风电场站的限电优先级；其中同一受控梯次的风电场站限电优先级相同，排序越高的风电场站限电优先级越低。
控制组划分模块：将同一限电优先级的风电场站划分为同一控制组。
限电模块：断面越限时，若断面校正量小于所有风电场站的总下调裕度，根据限电优先级的顺序，按控制组进行风电场站限电，直至所有限电风电场站的总下调裕度等于断面校正量；否则将各风电场站控制到调节下限。
限电模块对各控制组风电场站限电的过程为：
第1控制组风电场站限电的过程：若第1控制组中所有风电场站的总下调裕度大于等于断面校正量ΔPcor，按第1控制组各风电场站的装机容量比例分配断面校正量ΔPcor；否则第1控制组各风电场站控制到调节下限；
第i控制组风电场站限电的过程：若第i控制组中所有风电场站的总下调裕度大于等于剩余断面校正量
按第i控制组各风电场站的装机容量比例分配剩余断面校正量ΔPi；否则第i控制组各风电场站控制到调节下限；其中，i大于等于2，ΔPcor为断面校正量，regj dn为第j控制组的总下调裕度。
一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行基于电网输电断面约束的风电有功控制方法。
一种计算设备，包括一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行基于电网输电断面约束的风电有功控制方法的指令。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
Claims (2)
1.基于电网输电断面约束的风电有功控制方法，其特征在于：包括，
根据风电场站的利用小时数、保障性收购电量完成情况和政策，划分各风电场站受控梯度；其中，风电场站有以下受控梯次：
第1受控梯次：已完成保障性收购电量，并且无交易电量或交易电量已发完的风电场站；第2受控梯次：已完成保障性收购电量，并且交易电量未发完的风电场站；第3受控梯次：未完成保障性收购电量，并且无交易电量的风电场站；第4受控梯次：未完成保障性收购电量，并且有交易电量的风电场站；第5受控梯次：政策性保护风电场站和扶贫风电场站；
根据受控梯次的排序，划分各风电场站的限电优先级；其中同一受控梯次的风电场站限电优先级相同，排序越高的风电场站限电优先级越低；
断面越限时，若断面校正量小于所有风电场站的总下调裕度，将同一限电优先级的风电场站划分为同一控制组，在进行限电时，根据限电优先级的顺序，按控制组进行风电场站限电，直至所有限电风电场站的总下调裕度等于断面校正量；否则将各风电场站控制到调节下限；其中，控制组风电场站限电的过程为：
第1控制组风电场站限电的过程：若第1控制组中所有风电场站的总下调裕度大于等于断面校正量ΔPcor，按第1控制组各风电场站的装机容量比例分配断面校正量ΔPcor；否则第1控制组各风电场站控制到调节下限；
第i控制组风电场站限电的过程：若第i控制组中所有风电场站的总下调裕度大于等于剩余断面校正量
按第i控制组各风电场站的装机容量比例分配剩余断面校正量ΔPi；否则第i控制组各风电场站控制到调节下限；
其中，i大于等于2，ΔPcor为断面校正量，regj dn为第j控制组的总下调裕度。
2.基于电网输电断面约束的风电有功控制系统，其特征在于：包括，
受控梯次划分模块：根据风电场站的利用小时数、保障性收购电量完成情况和政策，划分各风电场站受控梯度；
受控梯次划分模块将风电场站划分为以下受控梯次：
第1受控梯次：已完成保障性收购电量，并且无交易电量或交易电量已发完的风电场站；第2受控梯次：已完成保障性收购电量，并且交易电量未发完的风电场站；第3受控梯次：未完成保障性收购电量，并且无交易电量的风电场站；第4受控梯次：未完成保障性收购电量，并且有交易电量的风电场站；第5受控梯次：政策性保护风电场站和扶贫风电场站；
限电优先级划分模块：根据受控梯次的排序，划分各风电场站的限电优先级；其中同一受控梯次的风电场站限电优先级相同，排序越高的风电场站限电优先级越低；
限电模块：断面越限时，若断面校正量小于所有风电场站的总下调裕度，根据限电优先级的顺序，对风电场站进行限电，直至所有限电风电场站的总下调裕度等于断面校正量；否则将各风电场站控制到调节下限；
控制组划分模块：将同一限电优先级的风电场站划分为同一控制组；
在进行限电时，限电模块根据限电优先级的顺序，按控制组进行风电场站限电；
限电模块对各控制组风电场站限电的过程为，
第1控制组风电场站限电的过程：若第1控制组中所有风电场站的总下调裕度大于等于断面校正量ΔPcor，按第1控制组各风电场站的装机容量比例分配断面校正量ΔPcor；否则第1控制组各风电场站控制到调节下限；
第i控制组风电场站限电的过程：若第i控制组中所有风电场站的总下调裕度大于等于剩余断面校正量
按第i控制组各风电场站的装机容量比例分配剩余断面校正量ΔPi；否则第i控制组各风电场站控制到调节下限；
其中，i大于等于2，ΔPcor为断面校正量，regj dn为第j控制组的总下调裕度。
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2019
- 2019-05-27 CN CN201910445582.7A patent/CN110061525B/zh active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104167767A (zh) * | 2014-08-25 | 2014-11-26 | 国家电网公司 | 一种制定风电场发电计划的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110061525A (zh) | 2019-07-26 |
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