CN111934363B - 各类型电源空间分布和调节能力约束的多源协调调峰方法 - Google Patents

各类型电源空间分布和调节能力约束的多源协调调峰方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了各类型电源空间分布和调节能力约束的多源协调调峰方法，包括以下步骤：S1：采用聚合分群法对A地区和B地区的主网其他电源进行合理分群，得到分群结果及分群个数NQ。本发明将A电网的调峰问题分割成B电网和A主网两个子问题，根据A电网其他电源机组的分布情况，首先通过控制B地区聚合群电源出力，在满足B本地负荷及外送功率的基础上，对B送主网功率进行优化调度，改善外送功率的波动特性，接着对于A主网地区，在接受B地区外送功率后的等效负荷进行分析，按照各聚合群调峰潜力排序依次确定A主网各聚合电源群承担的调峰任务，最后将调峰任务下发给各个机组，得到A电网日前机组出力计划，有效缓解了A电网的调峰压力。

Description

各类型电源空间分布和调节能力约束的多源协调调峰方法
技术领域
本发明涉及电力领域，特别涉及各类型电源空间分布和调节能力约束的多源协调调峰方法。
背景技术
调峰机组是用来调节负荷百高峰的，电力系统的发输用电是同时进行的，而用电负荷是随着时间的变化而变化的，所以发电的功率要随着用电量的变化而变化这样维持一个平衡，一般来说担任调峰度任务的发电厂是水力发电厂，因为水电机组开机快，加减负荷只需要通过调节导叶即可，而火电或者核电版用于调峰是非常不经济的，燃料的燃烧效率会降低，核电机组短时负荷变化过大甚至会有危险，所以一般核电机组是作为基荷，火电作为腰荷，而水电是作为调峰的负荷运行权的。
近年来随着可再生能源快速发展，电源调峰受到常规电源调节、系统调峰、外送通道和市场消纳能力不足等方面主要因素的制约，各个类型之间的电源调峰能力较差，给各地区的电源调峰增加了压力。
发明内容
本发明的目的在于提供各类型电源空间分布和调节能力约束的多源协调调峰方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：各类型电源空间分布和调节能力约束的多源协调调峰方法，包括以下步骤：
S1：采用聚合分群法对A地区和B地区的主网其他电源进行合理分群，得到分群结果及分群个数NQ；
S2：统计B地区各群空间分布所在区域的负荷水平，统计B与A主网及外省联络线输送功率水平，进行聚合群电源调峰优先度排序；
S3：安排B地区各电源聚合群的调峰计划；
S4：根据调整分群聚合中心中B调峰计划，对B外送主网功率进行修正；得到修正后的等效负荷峰谷差；
S5：根据修正后的等效负荷峰谷差，安排主网地区各聚合群电源调峰计划；
S6：更新各个群的日前计划曲线Pi及群内各机组日前计划曲线；
S7：根据群内机组调峰能力，将聚合群总体调峰任务分配给各个机组，得到各机组调峰出力计划。
优选的，所述步骤S1中分群过程如下：
a1：确定待聚合区域A电网和B主网，分别提取该区域电源电气网络结构信息；
a2：提取数据，A地区各类型电源的空间分布信息，提取连边阻抗信息，形成网络边权连接矩阵，并计算各节点间最短电气距离，预确定分群聚合中心；
a3：调整分群聚合中心；
a4：统计电源类型数量，记为N，i＝1；
a5：将各电源预分群，确定该电源归属于哪个聚合中心，得到预分群结果i＝i+1；
a6：判断Qi群中是否存在高载能负荷，若存在则采用火电机组与高载能负荷同时参与调峰的三级协调调峰模式，并用分组投切的方式确定高载能负荷的投切位置，若不存在高载能负荷，则采用逐次负荷法确定群Qi中各机组的工作位置，直到i＝N；
a7：依据A各联络线约束和不同类型电源互补原则调整分群结果。
优选的，所述步骤S2中排序过程如下：
b1：根据各区域等效负荷水平确定开机方式，根据开机方式统计各区域内机组调峰容量比；统计群内机组的调峰速率、启停时间，根据以上指标生成各个常规机组调峰能力指标；
b2：根据高载能负荷的类型和可调空间、上调时间、出力调整速率、单位时间可调节次数生成负向电源机组调峰能力指标；
b3：生成各个聚合群综合调峰能力指标；
b4：根据综合调峰能力指标对各个群进行使用优先度排序。
优选的，所述步骤S3中调峰计划安排如下：
c1：根据B地区负荷预测和风光电出力预测生成B地区外送功率计划值，令i＝1；
c2：根据B外送功率和A主网地区负荷预测值，分析外送可再生能源反调峰区间时段，计算平抑这部分反调峰功率需要的功率差额；
c3：根据高载能负荷的类型和可调空间、上调时间、出力调整速率、单位时间可调节次数生成负向电源机组调峰能力指标中调峰优先度排序结果，分配B地区聚合群电源承担的计算得到的i＝i+1调峰功率；
c4：判断Qi群中是否存在高载能负荷，若存在则采用火电机组与高载能负荷同时参与调峰的三级协调调峰模式，并用分组投切的方式确定高载能负荷的投切位置，若不存在高载能负荷，则采用逐次负荷法确定群Qi中各机组的工作位置；
c5：判断Qi群中机组是否安排完成，若是，i＝i+1，若是执行下一步；否则继续进行步骤c4；
c6：判断B地区所有聚合群电源调峰计划是否完成。
优选的，所述步骤S5中的各聚合群电源调峰计划如下：
d1：根据主网地区聚合群调峰潜力排序结果，确定主网优先进行调峰的聚合群Qi；
d2：按照聚合群群间出力计划安排方法确定群Qi的日前计划曲线Pi；
d3：生成余留等效负荷曲线PYLi＝Pi-1-Pi，同时计算群Qi的剩余调峰能力；
d4：判断余留等效负荷曲线PYLi是否为0，若是，则执行步骤d6，若不是执行步骤d5；
d5：判断i＞NQ，若是执行步骤d6，若不是则i＝i+1，重复步骤d5；
d6：得到主网各聚合群电源调峰出力计划。
本发明的技术效果和优点：将A电网的调峰问题分割成B电网和A主网两个子问题，根据A电网其他电源机组的分布情况，在调峰模式的基础上，首先从B电网出发，通过控制B地区聚合群电源出力，在满足B本地负荷及外送功率的基础上，对B送主网功率进行优化调度，改善外送功率的波动特性,接着对于A主网地区，在接受B地区外送功率后的等效负荷进行分析，按照各聚合群调峰潜力排序依次确定A主网各聚合电源群承担的调峰任务，最后将调峰任务下发给各个机组，得到A电网日前机组出力计划，有效缓解了A电网的调峰压力。
附图说明
图1为本发明流程框图。
图2为本发明步骤S1中聚合分群法流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-2所示的各类型电源空间分布和调节能力约束的多源协调调峰方法，包括以下步骤：
S1：采用聚合分群法对A地区和B地区的主网其他电源进行合理分群，得到分群结果及分群个数NQ；
S2：统计B地区各群空间分布所在区域的负荷水平，统计B与A主网及外省联络线输送功率水平，进行聚合群电源调峰优先度排序；
S3：安排B地区各电源聚合群的调峰计划；
S4：根据调整分群聚合中心中B调峰计划，对B外送主网功率进行修正；得到修正后的等效负荷峰谷差；
S5：根据修正后的等效负荷峰谷差，安排主网地区各聚合群电源调峰计划；S6：更新各个群的日前计划曲线Pi及群内各机组日前计划曲线；
S7：根据群内机组调峰能力，将聚合群总体调峰任务分配给各个机组，得到各机组调峰出力计划；
步骤S1中分群过程如下：
a1：确定待聚合区域A电网和B主网，分别提取该区域电源电气网络结构信息；
a2：提取数据，A地区各类型电源的空间分布信息，提取连边阻抗信息，形成网络边权连接矩阵，并计算各节点间最短电气距离，预确定分群聚合中心；a3：调整分群聚合中心；
a4：统计电源类型数量，记为N，i＝1；
a5：将各电源预分群，确定该电源归属于哪个聚合中心，得到预分群结果i＝i+1；
a6：判断Qi群中是否存在高载能负荷，若存在则采用火电机组与高载能负荷同时参与调峰的三级协调调峰模式，并用分组投切的方式确定高载能负荷的投切位置，若不存在高载能负荷，则采用逐次负荷法确定群Qi中各机组的工作位置，直到i＝N；
a7：依据A各联络线约束和不同类型电源互补原则调整分群结果；
步骤S2中排序过程如下：
b1：根据各区域等效负荷水平确定开机方式，根据开机方式统计各区域内机组调峰容量比；统计群内机组的调峰速率、启停时间，根据以上指标生成各个常规机组调峰能力指标；
b2：根据高载能负荷的类型和可调空间、上调时间、出力调整速率、单位时间可调节次数生成负向电源机组调峰能力指标；
b3：生成各个聚合群综合调峰能力指标；
b4：根据综合调峰能力指标对各个群进行使用优先度排序；
步骤S3中调峰计划安排如下：
c1：根据B地区负荷预测和风光电出力预测生成B地区外送功率计划值，令i＝1；
c2：根据B外送功率和A主网地区负荷预测值，分析外送可再生能源反调峰区间时段，计算平抑这部分反调峰功率需要的功率差额；
c3：根据高载能负荷的类型和可调空间、上调时间、出力调整速率、单位时间可调节次数生成负向电源机组调峰能力指标中调峰优先度排序结果，分配B地区聚合群电源承担的计算得到的i＝i+1调峰功率；
c4：判断Qi群中是否存在高载能负荷，若存在则采用火电机组与高载能负荷同时参与调峰的三级协调调峰模式，并用分组投切的方式确定高载能负荷的投切位置，若不存在高载能负荷，则采用逐次负荷法确定群Qi中各机组的工作位置；
c5：判断Qi群中机组是否安排完成，若是，i＝i+1，若是执行下一步；否则继续进行步骤c4；
c6：判断B地区所有聚合群电源调峰计划是否完成；
步骤S5中的各聚合群电源调峰计划如下：
d1：根据主网地区聚合群调峰潜力排序结果，确定主网优先进行调峰的聚合群Qi；
d2：按照聚合群群间出力计划安排方法确定群Qi的日前计划曲线Pi；
d3：生成余留等效负荷曲线PYLi＝Pi-1-Pi，同时计算群Qi的剩余调峰能力；
d4：判断余留等效负荷曲线PYLi是否为0，若是，则执行步骤d6，若不是执行步骤d5；
d5：判断i＞NQ，若是执行步骤d6，若不是则i＝i+1，重复步骤d5；
d6：得到主网各聚合群电源调峰出力计划。
本发明工作原理：将A电网的调峰问题分割成B电网和A主网两个子问题，根据A电网其他电源机组的分布情况，在调峰模式的基础上，首先从B电网出发，通过控制B地区聚合群电源出力，在满足B本地负荷及外送功率的基础上，对B送主网功率进行优化调度，改善外送功率的波动特性,接着对于A主网地区，在接受B地区外送功率后的等效负荷进行分析，按照各聚合群调峰潜力排序依次确定A主网各聚合电源群承担的调峰任务，最后将调峰任务下发给各个机组，得到A电网日前机组出力计划，有效缓解了A电网的调峰压力。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.各类型电源空间分布和调节能力约束的多源协调调峰方法，包括以下步骤：
S1：采用聚合分群法对A地区和B地区的主网其他电源进行合理分群，得到分群结果及分群个数NQ；
S2：统计B地区各群空间分布所在区域的负荷水平，统计B与A主网及外省联络线输送功率水平，进行聚合群电源调峰优先度排序；
S3：安排B地区各电源聚合群的调峰计划；
S4：根据调整分群聚合中心中B调峰计划，对B外送主网功率进行修正；得到修正后的等效负荷峰谷差；
S5：根据修正后的等效负荷峰谷差，安排主网地区各聚合群电源调峰计划；
S6：更新各个群的日前计划曲线Pi及群内各机组日前计划曲线；
S7：根据群内机组调峰能力，将聚合群总体调峰任务分配给各个机组，得到各机组调峰出力计划。
2.根据权利要求1所述的各类型电源空间分布和调节能力约束的多源协调调峰方法，其特征在于，所述步骤S1中分群过程如下：
a1：确定待聚合区域A电网和B主网，分别提取该区域电源电气网络结构信息；
a2：提取数据，A地区各类型电源的空间分布信息，提取连边阻抗信息，形成网络边权连接矩阵，并计算各节点间最短电气距离，预确定分群聚合中心；
a3：调整分群聚合中心；
a4：统计电源类型数量，记为N，i＝1；
a5：将各电源预分群，确定该电源归属于哪个聚合中心，得到预分群结果i＝i+1；
a6：判断Qi群中是否存在高载能负荷，若存在则采用火电机组与高载能负荷同时参与调峰的三级协调调峰模式，并用分组投切的方式确定高载能负荷的投切位置，若不存在高载能负荷，则采用逐次负荷法确定群Qi中各机组的工作位置，直到i＝N；
a7：依据A各联络线约束和不同类型电源互补原则调整分群结果。
3.根据权利要求1所述的各类型电源空间分布和调节能力约束的多源协调调峰方法，其特征在于，所述步骤S2中排序过程如下：
b1：根据各区域等效负荷水平确定开机方式，根据开机方式统计各区域内机组调峰容量比；统计群内机组的调峰速率、启停时间，根据以上指标生成各个常规机组调峰能力指标；
b2：根据高载能负荷的类型和可调空间、上调时间、出力调整速率、单位时间可调节次数生成负向电源机组调峰能力指标；
b3：生成各个聚合群综合调峰能力指标；
b4：根据综合调峰能力指标对各个群进行使用优先度排序。
4.根据权利要求1所述的各类型电源空间分布和调节能力约束的多源协调调峰方法，其特征在于，所述步骤S3中调峰计划安排如下：
c1：根据B地区负荷预测和风光电出力预测生成B地区外送功率计划值，令i＝1；
c2：根据B地区外送功率和A地区主网负荷预测值，分析外送可再生能源反调峰区间时段，计算平抑这部分反调峰功率需要的功率差额；
c3：根据高载能负荷的类型和可调空间、上调时间、出力调整速率、单位时间可调节次数生成负向电源机组调峰能力指标中调峰优先度排序结果，分配B地区聚合群电源承担的计算得到的i＝i+1调峰功率；
c4：判断Qi群中是否存在高载能负荷，若存在则采用火电机组与高载能负荷同时参与调峰的三级协调调峰模式，并用分组投切的方式确定高载能负荷的投切位置，若不存在高载能负荷，则采用逐次负荷法确定群Qi中各机组的工作位置；
c5：判断Qi群中机组是否安排完成，若是，i＝i+1，若是执行下一步；否则继续进行步骤c4；
c6：判断B地区所有聚合群电源调峰计划是否完成。
5.根据权利要求1所述的各类型电源空间分布和调节能力约束的多源协调调峰方法，其特征在于，所述步骤S5中的各聚合群电源调峰计划如下：
d1：根据主网地区聚合群调峰潜力排序结果，确定主网优先进行调峰的聚合群Qi；
d2：按照聚合群群间出力计划安排方法确定群Qi的日前计划曲线Pi；
d3：生成余留等效负荷曲线PYLi＝Pi-1-Pi，同时计算群Qi的剩余调峰能力；
d4：判断余留等效负荷曲线PYLi是否为0，若是，则执行步骤d6，若不是执行步骤d5；
d5：判断i＞NQ，若是执行步骤d6，若不是则i＝i+1，重复步骤d5；
d6：得到主网各聚合群电源调峰出力计划。
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