CN110311410A - 下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法 - Google Patents

下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法 Download PDF

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杨德州
张中丹
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赵宇洋
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吕金历
白望望
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State Grid Corp of China SGCC
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Abstract

本发明公开了电力系统调峰控制领域的下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法。包括：确定若干个下调峰时段及每个下调峰时段的风电受阻功率；制定离散型可调节负荷消纳受阻风电的收益结算模式；根据风电预测误差，确定风电修正功率；计算离散型可调节负荷的超越功率及离散型可调节负荷消纳的风电受阻功率；计算离散型可调节负荷消纳受阻风电的单位收益；计算离散型可调节负荷消纳受阻风电的总收益。本发明为离散型可调节负荷参与消纳受阻风电的电力系统运行调度提供指导。

Description

下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法
技术领域
本发明属于电力系统调峰控制技术领域，尤其涉及一种下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法。
背景技术
我国西北地区风电集中接入，并通过特高压直流向东部地区外送，风电并网和直流外送的双重影响下西北送端电网的下调峰压力骤增，即在负荷低谷期系统调峰能力不足，导致风电送出受阻，弃风现象严重；另一方面系统中存在大量离散型可调节负荷，可在下调峰时段参与调峰，消纳受阻风电。离散型可调节负荷参与消纳将导致其收益下降，提高离散型可调节负荷经济收益才能调动其消纳受阻风电的意愿。但是风电预测误差的随机变化与离散型可调节负荷的离散调节不匹配时，将出现消纳收益难以计算的问题。
目前，离散型可调节负荷参与消纳这一具体工程问题中，尚无考虑风电预测误差对收益影响的研究，因此需要研究针对该影响的离散型可调节负荷收益计算方法。
发明内容
本发明的目的在于，计及风电预测误差对经济收益的影响，计算离散型可调节负荷消纳受阻风电的经济收益，为调度运行提供依据。
为了实现上述目的，本发明提出一种下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：确定若干个下调峰时段及每个下调峰时段的风电受阻功率；
步骤2：制定离散型可调节负荷消纳受阻风电的收益结算模式；
步骤3：根据风电预测误差，确定风电修正功率；
步骤4：计算离散型可调节负荷的超越功率及离散型可调节负荷消纳的风电受阻功率；
步骤5：计算离散型可调节负荷消纳受阻风电的单位收益；
步骤6：计算离散型可调节负荷消纳受阻风电的总收益。
进一步的，步骤1所述确定若干个下调峰时段及每个下调峰时段的风电受阻功率具体为：
步骤11：统计次日风电的预测发电功率和常规调峰方式下的计划发电功率
步骤12：将的所有时段统计起来，记作下调峰时段序列T，所述下调峰时段序列包括若干个下调峰时段；
步骤13：计算下调峰时段的风电受阻功率
进一步的，步骤2所述制定离散型可调节负荷消纳受阻风电的收益结算模式为按照实际消纳情况进行电费结算。
进一步的，所述按照实际消纳情况进行电费结算为：
用于消纳受阻风电的负荷上调功率，按照受阻风电激励电价结算；
超出受阻风电功率的负荷上调功率，按照原有用户目录电价结算。
进一步的，步骤3所述根据风电预测误差，确定风电修正功率,具体为：
步骤31：计算风电实际出力小于风电预测出力的误差，记为正误差
步骤32：进行误差修正，得到风电受阻功率的修正值，即风电修正功率
式中，为风电受阻功率。
进一步的，所述正误差由电力系统预测系统提供。
进一步的，步骤4所述计算离散型可调节负荷的超越功率及离散型可调节负荷消纳的风电受阻功率,具体为：
根据离散型可调节负荷的上调功率计算离散型可调节负荷的超越功率和离散型可调节负荷消纳的风电受阻功率
式中，为风电修正功率。
进一步的，步骤5所述计算离散型可调节负荷消纳受阻风电的单位收益, 具体为：
步骤51：计算消纳部分的单位收益B1，
B1＝b0+(rN-rWs)-rA
式中，b0为负荷不参与消纳时获得的单位收益；rN为负荷不参与消纳时的单位目录电价；rWs为负荷消纳受阻风电的单位激励电价；rA为负荷参与消纳时的单位调节成本；
步骤52：计算超越部分的单位收益B2，
B2＝b0-rA。
进一步的，步骤6所述计算离散型可调节负荷消纳受阻风电的总收益,具体为：
离散型可调节负荷消纳受阻风电过程中的总收益B
式中，Δt为每个下调峰时段的时长。
本发明提供的收益计算方法，考虑了风电预测误差对消纳收益的影响，达到更加精确计算消纳受阻风电收益。提出一种具体的收益计算模型及流程，为离散型可调节负荷参与消纳的行为提供经济层面的评估标准，为负荷参与系统调峰提供参考依据。
附图说明
附图用以支撑对本发明的进一步理解，且作为说明书的一部分，与本发明的实例一并用以阐述本发明，但并不构成对本发明的限制。附图中：
图1是计及风电预测误差的下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法流程图；
图2是离散型可调节负荷消纳受阻风电结算模式的示意图；
图3是区域电力系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
实施例1
本发明提供的下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法具体流程如图1所示，具体包括：
步骤1：确定若干个下调峰时段及每个下调峰时段的风电受阻功率；
首先统计次日风电的预测发电功率和常规调峰方式下的计划发电功率将的所有时段统计起来，记作下调峰时段序列T。根据公式(1 )计算下调峰时段的风电受阻功率
步骤2：制定离散型可调节负荷消纳受阻风电的收益结算模式；
按照实际消纳情况进行电费结算。
用于消纳受阻风电的负荷上调功率(图2中纵向阴影部分)，按照受阻风电激励电价结算；超出受阻风电功率的负荷上调功率，(图2中网状阴影部分，记为超越功率)，按照原有用户目录电价结算。
步骤3：根据风电预测误差，确定风电修正功率；
记风电实际出力小于风电预测出力时的误差为正误差一般由电力系统预测系统给出。进行误差修正，得到风电受阻功率的修正值也就是实际的风电受阻功率，如公式(2)所示：
步骤4：计算离散型可调节负荷的超越功率及离散型可调节负荷消纳的风电受阻功率；
当离散型可调节负荷的上调功率大于风电受阻功率的修正值时，出现不匹配问题，将产生超越功率(如图1所示)，计算公式如(3)所示：
式中为超越功率，为离散型可调节负荷消纳的风电受阻功率。
步骤5：计算离散型可调节负荷消纳受阻风电的单位收益；
根据步骤2所述结算模式，分别计算消纳部分的单位收益B1和超越部分的单位收益B2。
所述步骤5具体是：
步骤51：计算消纳部分的单位收益B1，如公式(4)；
B1＝b0+(rN-rWs)-rA (4)
式中b0为负荷不参与消纳时获得的单位收益；rN为负荷不参与消纳时的单位目录电价；rWs为负荷消纳受阻风电的单位激励电价；rA为负荷参与消纳时的单位调节成本。
步骤52：计算超越部分的单位收益B2，如公式(5)；
B2＝b0-rA (5)
步骤6：计算离散型可调节负荷消纳受阻风电的总收益。
离散型可调节负荷消纳受阻风电过程中的总收益B包括两部分，计及时间效益，计算模型如公式(6)所示：
式中Δt为每个下调峰时段的时长。
实施例2
图3是一个含大规模风电及离散型可调节负荷的区域电力系统示意图，以此为例，本发明提供的计及风电预测误差的下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法包括：
步骤1：确定下调峰时段及每个下调峰时段的风电受阻功率。
考虑负荷特性及风电反调峰特性，下调峰时段一般出现在夜间，统计并比较次日1：00—12：00的风电预测功率和计划发电功率，并计算风电受阻功率，如表1所示。
表1.风电数据统计表(单位：MW)
由表1可知，下调峰时段序列T为(02：00～05：00)。
步骤2：制定离散型可调节负荷消纳受阻风电的收益结算模式及结算电价。
离散型可调节负荷消纳的受阻风电功率的激励电价rWs设定为430元 /MW·h；超越功率的用户目录电价rN设定为900元/MW·h；
步骤3：修正误差按照公式(2)来计算风电功率的修正值见表2；
步骤4：按照公式(3)计算超越功率及离散型可调节负荷消纳的受阻风电功率见表2；
表2.各类功率汇总表(单位：MW)
步骤5：取b0＝320元/MW·h；rA＝400元/MW·h，按照公式(4)计算消纳部分的单位收益B1＝b0+rN-rWs-rA＝320+900-430-400＝390元/MW·h；按照公式 (5)计算超越部分的单位收益B2＝b0-rA＝320-400＝-80元/MW·h。
步骤6：按照公式(6)计算总收益。
B＝390×(114.3+112.1+57.3+140.6)-80×(45.7+47.9+102.7+19.4)＝148221元
上述实例分析表明：本方法有效计算出离散型可调节负荷消纳受阻风电的总收益。功率超越时由于得不到激励电价的补贴，导致超越部分的单位收益为负值，表明尽量减少超越功率，可提高离散型可调节负荷参与消纳受阻风电的积极性。计及风电预测误差的下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法可以量化消纳行为的经济性，为风电消纳提供指导。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：确定若干个下调峰时段及每个下调峰时段的风电受阻功率；
步骤2：制定离散型可调节负荷消纳受阻风电的收益结算模式；
步骤3：根据风电预测误差，确定风电修正功率；
步骤4：计算离散型可调节负荷的超越功率及离散型可调节负荷消纳的风电受阻功率；
步骤5：计算离散型可调节负荷消纳受阻风电的单位收益；
步骤6：计算离散型可调节负荷消纳受阻风电的总收益。
2.根据权利要求1所述的下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法，其特征在于，步骤1中所述确定若干个下调峰时段及每个下调峰时段的风电受阻功率具体为：
步骤11：统计次日风电的预测发电功率和常规调峰方式下的计划发电功率
步骤12：将的所有时段统计起来，记作下调峰时段序列T，所述下调峰时段组包括若干个下调峰时段；
步骤13：计算所述下调峰时段组的风电受阻功率
3.根据权利要求1所述的下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法，其特征在于，步骤2所述制定离散型可调节负荷消纳受阻风电的收益结算模式为按照实际消纳情况进行电费结算。
4.根据权利要求3所述的下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法，其特征在于，所述按照实际消纳情况进行电费结算为：
用于消纳受阻风电的负荷上调功率，按照受阻风电激励电价结算；
超出受阻风电功率的负荷上调功率，按照原有用户目录电价结算。
5.根据权利要求1或2所述的下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法，其特征在于，步骤3中所述根据风电预测误差，确定风电修正功率,具体为：
步骤31：计算风电实际出力小于风电预测出力的误差，记为正误差
步骤32：进行误差修正，得到风电受阻功率的修正值，即风电修正功率
式中，为风电受阻功率。
6.根据权利要求5所述的下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法，其特征在于，所述正误差由电力系统预测系统提供。
7.根据权利要求1或5所述的下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法，其特征在于，步骤4所述计算离散型可调节负荷的超越功率及离散型可调节负荷消纳的风电受阻功率,具体为：
根据离散型可调节负荷的上调功率计算离散型可调节负荷的超越功率和离散型可调节负荷消纳的风电受阻功率
式中，为风电修正功率。
8.根据权利要求1所述的下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法，其特征在于，步骤5所述计算离散型可调节负荷消纳受阻风电的单位收益,具体为：
步骤51：计算消纳部分的单位收益B1，
B1＝b0+(rN-rWs)-rA
式中，b0为负荷不参与消纳时获得的单位收益；rN为负荷不参与消纳时的单位目录电价；rWs为负荷消纳受阻风电的单位激励电价；rA为负荷参与消纳时的单位调节成本；
步骤52：计算超越部分的单位收益B2，
B2＝b0-rA。
9.根据权利要求1、7、8中任一项所述的下调峰时段离散型可调节负荷消纳受阻风电收益计算方法，其特征在于，步骤6所述计算离散型可调节负荷消纳受阻风电的总收益,具体为：
离散型可调节负荷消纳受阻风电过程中的总收益B
式中，Δt为每个下调峰时段的时长。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112821468A (zh) * 2021-02-26 2021-05-18 武汉大学 一种分时段多目标火电机组实时优化调度方法

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