CN112184049A - 一种抽水蓄能电站服务电网能力评估方法 - Google Patents

一种抽水蓄能电站服务电网能力评估方法 Download PDF

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CN112184049A CN202011092418.1A CN202011092418A CN112184049A CN 112184049 A CN112184049 A CN 112184049A CN 202011092418 A CN202011092418 A CN 202011092418A CN 112184049 A CN112184049 A CN 112184049A
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林俐
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Abstract

本发明提出了一种抽水蓄能电站服务电网能力评估方法，包括以下步骤：(1)对抽水蓄能电站原始运行数据进行清洗；(2)建立基于运行工况的抽蓄电站第i机组第j时段服务电网能力评估模型；(3)建立给定评价周期内的整个电站服务电网能力评估模型。该方法能够反映评价周期内抽水蓄能电站的利用程度与潜在利用空间，为抽水蓄能电站服务电网的效果评估提供了一种新思路。

Description

一种抽水蓄能电站服务电网能力评估方法
技术领域
本发明涉及抽水蓄能运行效果评估领域，尤其涉及一种抽水蓄能电站服务电网能力评估方法。
背景技术
随着国家大力推进节能减排，风电、光伏等可再生能源的并网规模不断增加。由于风光出力具有不确定性，且我国电源结构以火电为主，系统调节能力不足，导致大规模风光消纳面临挑战。抽水蓄能具有响应速度快、建造规模大、技术水平成熟的特点，在电网中可承担调峰、调频、调相、事故备用及黑启动等功能，能够有效保障电网安全稳定运行，提升电网内可再生能源的消纳水平。然而，由于各地区对抽蓄电站服务电网的定位不同，导致不同抽蓄电站的运行小时数和发电量存在较大差别，目前尚无对抽蓄电站运行效果评估的方法。
国内外对于抽水蓄能电站运行服务电网的调峰、调频、调相、事故备用、黑启动等相关效益均有所研究，但多是从仿真运行角度出发，利用等效替代方式评估抽蓄电站的各项效益。对于抽蓄电站的运行管理机构，更希望通过抽蓄电站的实际运行数据，分析抽蓄的利用程度和潜在利用空间，从而为合理安排抽蓄电站的运行提供参考。因此有必要研究基于抽蓄实际运行数据的抽水蓄能电站服务电网能力评估方法。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种抽水蓄能电站服务电网能力评估方法，为对抽水蓄能电站利用程度的评估提供了新思路。
本发明内容说明如下：
步骤1：对抽水蓄能电站原始运行数据进行清洗；
评估所需的数据主要有两类，第一类是抽蓄电站技术参数，此类数据为设定值，与抽蓄电站实际情况及站内机组类型有关，主要有抽蓄电站紧急事故预留比例KB、上水库满库容EN、上水库死水位库容ES，第i机组额定有功功率PNi、第i机组额定抽水调相容量QNpi、第i机组额定发电调相容量QNgi、第i机组AGC调节容量PAGCi等；第二类是抽蓄电站海量运行数据，此类数据取自抽蓄电站运行监测中心海量时序库和抽蓄电站生产实时信息系统，为1min定步长采集数据，以第j时段采集数据为例，包含第j时段电站上水库水量Ej，第i机组在第j时段机组运行工况Bi,j、第i机组在第j时段机组有功出力Pi,j、第i机组在第j时段机组无功出力Qi,j，第i机组在第j时段AGC投运标识Ci,j等。在采集和传输过程中电站海量运行数据可能出现数据异常，因此需根据各数据间的逻辑关系，对异常运行数据进行清洗修正。
抽蓄机组共有九种运行工况，即发电、发电调相、抽水、抽水调相、停机备用、线路充电、黑启动、工况转换、退备等。评估模型根据工况对调峰、调频、调相、紧急事故备用及黑启动五种服务电网能力进行评估。其中线路充电、工况转换、退备工况未对电网提供服务，故不对上述三种工况的运行数据进行清洗。
根据机组运行工况，按以下规则对数据进行清洗：
(1)机组运行在发电工况，即Bi,j＝1时，若Pi,j＜0且Ej＜Ej-1，则应将有功功率修正为
Figure BDA0002722577990000021
若Pi,j＞0且Ej＞Ej-1，则应将上水库库容修正为
Figure BDA0002722577990000022
(2)机组运行在发电调相工况，即Bi,j＝2时，若-5％PNi＜Pi,j＜0且Ej≠Ej-1，则应将上水库库容修正为Ej＝Ej-1。
(3)机组运行在抽水工况，即Bi,j＝3时，若Pi,j＞0且Ej＞Ej-1，则应将有功功率修正为
Figure BDA0002722577990000031
若Pi,j＜0且Ej＜Ej-1，则应将上水库库容修正为
Figure BDA0002722577990000032
(4)机组运行在抽水调相工况，即Bi,j＝4时，若-5％PNi＜Pi,j＜0且Ej≠Ej-1，则应将上水库库容修正为Ej＝Ej-1。
(5)机组运行在停机备用工况，即Bi,j＝5时，应将有功功率修正为Pi,j＝0，无功功率修正为Qi,j＝0，上水库库容修正为Ej＝Ej-1。
步骤2：建立基于运行工况的抽蓄电站第i机组第j时段服务电网能力评估模型；
提取抽蓄电站第i台机组第j时段的运行数据，评估机组i在第j时段的服务电网能力。待评估工况有发电、发电调相、抽水、抽水调相、停机备用及黑启动工况。
S1：根据抽蓄机组工况计算各项服务电网能力；
(1)发电工况Bi,j＝1
根据发电厂并网运行管理实施细则，并网水电机组应具有AGC功能。抽蓄机组运行在发电工况仅承担调峰、调频服务任务，且机组的调峰、调频能力取决于AGC调节容量和实际有功出力。
此工况下，当抽蓄机组有功功率Pi,j<PNi，且AGC装置投运，即Ci,j＝1时，机组能全额参与系统调频任务。当机组有功功率Pi,j＝PNi或AGC装置未投运，即Ci,j＝0时，机组将不能发挥调频能力，此时机组仅承担调峰任务，不承担调频任务。
因此，对于调频能力的计算公式为：
Figure BDA0002722577990000033
式中：PNi为抽蓄机组额定有功功率，Pi,j为机组实际有功出力。
对于调峰能力的计算公式为：
Figure BDA0002722577990000041
式中：PAGCi为抽蓄AGC调节容量。
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (3)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (4)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (5)
(2)发电调相工况Bi,j＝2
机组运行在发电调相工况时仅承担系统调相任务，不承担系统调峰、调频、紧急事故备用及黑启动任务。
调相能力计算公式为：
Figure BDA0002722577990000042
式中：QNgi为机组i发电工况额定调相容量，Qi,j为机组实际无功出力。
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (7)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (8)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (9)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (10)
(3)抽水工况Bi,j＝3
机组在抽水工况下运行时满出力抽水，此时有功出力不可调节。因此，此工况下机组仅承担调峰任务，不承担调频、调相、紧急事故备用及黑启动任务。
调峰能力为：
NPSi,j＝100％ (11)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (12)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (13)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (14)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (15)
(4)抽水调相工况Bi,j＝4
机组运行在抽水调相工况时仅参与系统调相任务，不参与系统调峰、调频、紧急事故备用及黑启动任务。
调相能力计算公式为：
Figure BDA0002722577990000051
式中：QNgi为机组i抽水工况额定调相容量，Qi,j为机组实际无功出力。
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (17)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (18)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (19)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (20)
(5)停机备用工况Bi,j＝5
机组在停机备用工况运行时，不涉及水库水位的变化，此时抽蓄仅承担紧急事故备用任务，不承担调峰、调频、调相及黑启动任务。
紧急事故备用功能的利用程度取决于当前水库的库容Ej。根据紧急事故预留比例KB可得紧急事故备用库容EB为：
EB＝KB·(EN-ES) (21)
式中：KB为紧急事故预留比例；EN为抽蓄电站上水库满库容；ES为抽蓄电站上水库死水位库容。
可根据电站当前水库库容Ej计算其紧急事故备用能力，计算公式为：
Figure BDA0002722577990000061
式中：EB为紧急事故备用库容；Ej为当前水库库容。
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (23)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (24)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (25)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (26)
(6)线路充电工况Bi,j＝6
不对此工况进行评估，即：
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (27)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (28)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (29)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (30)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (31)
(7)黑启动工况Bi,j＝7
抽蓄根据电网黑启动指令运行在黑启动工况，衡量黑启动能力的关键是抽蓄机组是否按照电网指令成功进行黑启动任务，因此可用黑启动工况期间抽蓄是否有有功出力进行评估。
若抽蓄在黑启动工况期间存在有功出力，则黑启动能力全额发挥。若抽蓄在黑启动工况期间无有功出力，则未发挥黑启动能力。
Figure BDA0002722577990000071
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (33)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (34)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (35)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (36)
(8)工况转换Bi,j＝8
不对此工况进行评估，即：
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (37)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (38)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (39)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (40)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (41)
(9)退备工况Bi,j＝9
不对此工况进行评估，即：
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (42)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (43)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (44)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (45)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (46)
S2：计算抽蓄电站第i机组第j时段的服务电网能力；
首先计算发电工况时调峰能力权重εPS，调频能力权重εFM：
Figure BDA0002722577990000091
Figure BDA0002722577990000092
抽蓄电站第i机组第j时段服务电网能力为：
Ni,j＝εPSNPSi,j+εFMNFMi,j+NPMi,j+KBNBUi,j+NBSi,j (47)
步骤3：建立给定评价周期内的整个电站服务电网能力评估模型；
根据步骤2得到的各时段各抽蓄机组的服务电网能力，步骤3建立给定评价周期内整个电站服务电网能力评估模型。
抽蓄机组i在评价周期内服务电网能力为：
Figure BDA0002722577990000101
式中：T为评价周期内时段数。
评价周期内抽蓄电站的服务电网能力为：
Figure BDA0002722577990000102
式中：M为抽蓄电站机组台数。
附图说明
图1为本发明中一种抽水蓄能服务电网能力评估方法流程图。
图2为优选实例中抽水蓄能电站各机组运行工况图。
图3为优选实例中抽水蓄能电站各机组AGC投运标识记录图。
图4为优选实例中抽水蓄能电站各机组有功功率数据图。
图5为优选实例中抽水蓄能电站上水库库容情况图。
具体实施方式
下面结合附图，对优选实例作详细说明。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。
图1为本发明提供的一种抽水蓄能服务电网能力评估方法流程图。图1中所述方法，其特征包括下列步骤：
步骤1：对抽水蓄能电站原始运行数据进行清洗；
评估所需的数据主要有两类，第一类是抽蓄电站技术参数，此类数据为设定值，与抽蓄电站实际情况及站内机组类型有关，主要有抽蓄电站紧急事故预留比例KB、上水库满库容EN、上水库死水位库容ES，第i机组额定有功功率PNi、第i机组额定抽水调相容量QNpi、第i机组额定发电调相容量QNgi、第i机组AGC调节容量PAGCi等；第二类是抽蓄电站海量运行数据，此类数据取自抽蓄电站运行监测中心海量时序库和抽蓄电站生产实时信息系统，为1min定步长采集数据，以第j时段采集数据为例，包含第j时段电站上水库水量Ej，第i机组在第j时段机组运行工况Bi,j、第i机组在第j时段机组有功出力Pi,j、第i机组在第j时段机组无功出力Qi,j，第i机组在第j时段AGC投运标识Ci,j等。在采集和传输过程中电站海量运行数据可能出现数据异常，因此需根据各数据间的逻辑关系，对异常运行数据进行清洗修正。
抽蓄机组共有九种运行工况，即发电、发电调相、抽水、抽水调相、停机备用、线路充电、黑启动、工况转换、退备等。评估模型根据工况对调峰、调频、调相、紧急事故备用及黑启动五种服务电网能力进行评估。其中线路充电、工况转换、退备工况未对电网提供服务，故不对上述三种工况的运行数据进行清洗。
根据机组运行工况，按以下规则对数据进行清洗：
(1)机组运行在发电工况，即Bi,j＝1时，若Pi,j＜0且Ej＜Ej-1，则应将有功功率修正为
Figure BDA0002722577990000111
若Pi,j＞0且Ej＞Ej-1，则应将上水库库容修正为
Figure BDA0002722577990000112
(2)机组运行在发电调相工况，即Bi,j＝2时，若-5％PNi＜Pi,j＜0且Ej≠Ej-1，则应将上水库库容修正为Ej＝Ej-1。
(3)机组运行在抽水工况，即Bi,j＝3时，若Pi,j＞0且Ej＞Ej-1，则应将有功功率修正为
Figure BDA0002722577990000113
若Pi,j＜0且Ej＜Ej-1，则应将上水库库容修正为
Figure BDA0002722577990000114
(4)机组运行在抽水调相工况，即Bi,j＝4时，若-5％PNi＜Pi,j＜0且Ej≠Ej-1，则应将上水库库容修正为Ej＝Ej-1。
(5)机组运行在停机备用工况，即Bi,j＝5时，应将有功功率修正为Pi,j＝0，无功功率修正为Qi,j＝0，上水库库容修正为Ej＝Ej-1。
步骤2：建立基于运行工况的抽蓄电站第i机组第j时段服务电网能力评估模型；
提取抽蓄电站第i台机组第j时段的运行数据，评估机组i在第j时段的服务电网能力。待评估工况有发电、发电调相、抽水、抽水调相、停机备用及黑启动工况。
S1：根据抽蓄机组工况计算各项服务电网能力；
(1)发电工况Bi,j＝1
根据发电厂并网运行管理实施细则，并网水电机组应具有AGC功能。抽蓄机组运行在发电工况仅承担调峰、调频服务任务，且机组的调峰、调频能力取决于AGC调节容量和实际有功出力。
此工况下，当抽蓄机组有功功率Pi,j<PNi，且AGC装置投运，即Ci,j＝1时，机组能全额参与系统调频任务。当机组有功功率Pi,j＝PNi或AGC装置未投运，即Ci,j＝0时，机组将不能发挥调频能力，此时机组仅承担调峰任务，不承担调频任务。
因此，对于调频能力的计算公式为：
Figure BDA0002722577990000121
式中：PNi为抽蓄机组额定有功功率，Pi,j为机组实际有功出力。
对于调峰能力的计算公式为：
Figure BDA0002722577990000122
式中：PAGCi为抽蓄AGC调节容量。
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (3)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (4)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (5)
(2)发电调相工况Bi,j＝2
机组运行在发电调相工况时仅承担系统调相任务，不承担系统调峰、调频、紧急事故备用及黑启动任务。
调相能力计算公式为：
Figure BDA0002722577990000131
式中：QNgi为机组i发电工况额定调相容量，Qi,j为机组实际无功出力。
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (7)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (8)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (9)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (10)
(3)抽水工况Bi,j＝3
机组在抽水工况下运行时满出力抽水，此时有功出力不可调节。因此，此工况下机组仅承担调峰任务，不承担调频、调相、紧急事故备用及黑启动任务。
调峰能力为：
NPSi,j＝100％ (11)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (12)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (13)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (14)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (15)
(4)抽水调相工况Bi,j＝4
机组运行在抽水调相工况时仅参与系统调相任务，不参与系统调峰、调频、紧急事故备用及黑启动任务。
调相能力计算公式为：
Figure BDA0002722577990000141
式中：QNgi为机组i抽水工况额定调相容量，Qi,j为机组实际无功出力。
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (17)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (18)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (19)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (20)
(5)停机备用工况Bi,j＝5
机组在停机备用工况运行时，不涉及水库水位的变化，此时抽蓄仅承担紧急事故备用任务，不承担调峰、调频、调相及黑启动任务。
紧急事故备用功能的利用程度取决于当前水库的库容Ej。根据紧急事故预留比例KB可得紧急事故备用库容EB为：
EB＝KB·(EN-ES) (21)
式中：KB为紧急事故预留比例；EN为抽蓄电站上水库满库容；ES为抽蓄电站上水库死水位库容。
可根据电站当前水库库容Ej计算其紧急事故备用能力，计算公式为：
Figure BDA0002722577990000151
式中：EB为紧急事故备用库容；Ej为当前水库库容。
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (23)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (24)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (25)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (26)
(6)线路充电工况Bi,j＝6
不对此工况进行评估，即：
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (27)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (28)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (29)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (30)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (31)
(7)黑启动工况Bi,j＝7
抽蓄根据电网黑启动指令运行在黑启动工况，衡量黑启动能力的关键是抽蓄机组是否按照电网指令成功进行黑启动任务，因此可用黑启动工况期间抽蓄是否有有功出力进行评估。
若抽蓄在黑启动工况期间存在有功出力，则黑启动能力全额发挥。若抽蓄在黑启动工况期间无有功出力，则未发挥黑启动能力。
Figure BDA0002722577990000161
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (33)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (34)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (35)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (36)
(8)工况转换Bi,j＝8
不对此工况进行评估，即：
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (37)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (38)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (39)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (40)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (41)
(9)退备工况Bi,j＝9
不对此工况进行评估，即：
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (42)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (43)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (44)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (45)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (46)
S2：计算抽蓄电站第i机组第j时段的服务电网能力；
首先计算发电工况时调峰能力权重εPS，调频能力权重εFM：
Figure BDA0002722577990000181
Figure BDA0002722577990000182
抽蓄电站第i机组第j时段服务电网能力为：
Ni,j＝εPSNPSi,j+εFMNFMi,j+NPMi,j+KBNBUi,j+NBSi,j (49)
步骤3：建立给定评价周期内的整个电站服务电网能力评估模型；
根据步骤2得到的各时段各抽蓄机组的服务电网能力，步骤3建立给定评价周期内整个电站服务电网能力评估模型。
抽蓄机组i在评价周期内服务电网能力为：
Figure BDA0002722577990000183
式中：T为评价周期内时段数。
评价周期内抽蓄电站的服务电网能力为：
Figure BDA0002722577990000191
式中：M为抽蓄电站机组台数。
下面通过一个优选实例来说明本发明提出的燃煤机组不同深度调峰阶段能耗成本计算方法。
下面通过一优选算例来说明本发明提出的抽水蓄能服务电网能力评估方法。
这里选用某抽蓄电站某日14:00-18:00机组出力、上水库水量及运行工况等运行数据，对该评价周期内抽蓄电站的服务电网能力进行评估。该抽蓄电站共有4台机组，各机组抽水工况额定有功出力为300MW，发电工况额定有功出力为306MW，抽水额定调相容量为170Mvar，发电额定调相容量为150Mvar，机组AGC调节容量为153MW，上水库库容为485.1万m3，上水库死水位库容为61万m3，紧急事故预留比例为5％。抽蓄电站各机组运行工况记录如图2，各工况值对应状态见表1，各机组AGC投运标识记录如图3。根据以上记录数据可知，该评价周期内抽蓄电站仅在发电、抽水、停机备用三种工况下运行。
表1抽蓄机组运行工况对应状态值
Figure BDA0002722577990000192
首先对对抽水蓄能电站原始运行数据进行清洗，剔除异常数据的影响，整理后的机组有功出力数据如图4，上水库水量数据如图5。然后依据抽蓄机组服务电网能力评估模型，计算抽蓄机组各时段服务电网能力，各机组服务电网能力见表2-5。
表2 1号机组服务电网能力
Figure BDA0002722577990000193
Figure BDA0002722577990000201
表3 2号机组服务电网能力
Figure BDA0002722577990000202
Figure BDA0002722577990000211
表4 3号机组服务电网能力
Figure BDA0002722577990000212
Figure BDA0002722577990000221
表5 4号机组服务电网能力
Figure BDA0002722577990000222
Figure BDA0002722577990000231
根据各机组各时段服务电网能力计算评价周期内抽蓄各机组服务电网能力结果见表2-5末行。最终计算得到评价周期内抽蓄电站服务电网能力为0.44×100％。
依据本发明所提出的抽水蓄能服务电网能力评估方法，得到抽蓄电站各机组在各时段的服务电网能力，并计算出该抽蓄电站在评价周期内的服务电网能力为0.44×100％。该方法的计算结果能够较好的反映抽蓄电站的利用程度与潜在利用空间。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围及。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种抽水蓄能电站服务电网能力评估方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
步骤1：对抽水蓄能电站原始运行数据进行清洗；
步骤2：建立基于运行工况的抽蓄电站第i机组第j时段服务电网能力评估模型；
步骤3：建立给定评价周期内的整个电站服务电网能力评估模型。
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站服务电网能力评估方法，其特征在于，所述步骤1的具体步骤是：
将评估所需的数据分为两类，第一类是抽蓄电站技术参数，此类数据为设定值，与抽蓄电站实际情况及站内机组类型有关，主要有抽蓄电站紧急事故预留比例KB、上水库满库容EN、上水库死水位库容ES，第i机组额定有功功率PNi、第i机组额定抽水调相容量QNpi、第i机组额定发电调相容量QNgi、第i机组AGC调节容量PAGCi等；第二类是抽蓄电站海量运行数据，此类数据取自抽蓄电站运行监测中心海量时序库和抽蓄电站生产实时信息系统，为1min定步长采集数据，以第j时段采集数据为例，包含第j时段电站上水库水量Ej，第i机组在第j时段机组运行工况Bi,j、第i机组在第j时段机组有功出力Pi,j、第i机组在第j时段机组无功出力Qi,j，第i机组在第j时段AGC投运标识Ci,j；在采集和传输过程中电站海量运行数据可能出现数据异常，因此需根据各数据间的逻辑关系，对异常运行数据进行清洗修正；
抽蓄机组共有九种运行工况，即发电、发电调相、抽水、抽水调相、停机备用、线路充电、黑启动、工况转换、退备等；评估模型根据工况对调峰、调频、调相、紧急事故备用及黑启动五种服务电网能力进行评估；其中线路充电、工况转换、退备工况未对电网提供服务，故不对上述三种工况的运行数据进行清洗；
根据机组运行工况，按以下规则对数据进行清洗：
(1)机组运行在发电工况，即Bi,j＝1时，若Pi,j＜0且Ej＜Ej-1，则应将有功功率修正为
Figure FDA0002722577980000021
若Pi,j＞0且Ej＞Ej-1，则应将上水库库容修正为
Figure FDA0002722577980000022
(2)机组运行在发电调相工况，即Bi,j＝2时，若-5％PNi＜Pi,j＜0且Ej≠Ej-1，则应将上水库库容修正为Ej＝Ej-1；
(3)机组运行在抽水工况，即Bi,j＝3时，若Pi,j＞0且Ej＞Ej-1，则应将有功功率修正为
Figure FDA0002722577980000023
若Pi,j＜0且Ej＜Ej-1，则应将上水库库容修正为
Figure FDA0002722577980000024
(4)机组运行在抽水调相工况，即Bi,j＝4时，若-5％PNi＜Pi,j＜0且Ej≠Ej-1，则应将上水库库容修正为Ej＝Ej-1；
(5)机组运行在停机备用工况，即Bi,j＝5时，应将有功功率修正为Pi,j＝0，无功功率修正为Qi,j＝0，上水库库容修正为Ej＝Ej-1。
3.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站服务电网能力评估方法，其特征在于，所述步骤2的具体步骤是：
提取抽蓄电站第i台机组第j时段的运行数据，评估机组i在第j时段的服务电网能力；待评估工况有发电、发电调相、抽水、抽水调相、停机备用及黑启动工况；
S1：根据抽蓄机组工况计算各项服务电网能力；
(1)发电工况Bi,j＝1
并网水电机组应具有AGC功能；抽蓄机组运行在发电工况仅承担调峰、调频服务任务，且机组的调峰、调频能力取决于AGC调节容量和实际有功出力；
此工况下，当抽蓄机组有功功率Pi,j<PNi，且AGC装置投运，即Ci,j＝1时，机组能全额参与系统调频任务；当机组有功功率Pi,j＝PNi或AGC装置未投运，即Ci,j＝0时，机组将不能发挥调频能力，此时机组仅承担调峰任务，不承担调频任务；
因此，对于调频能力的计算公式为：
Figure FDA0002722577980000031
式中：PNi为抽蓄机组额定有功功率，Pi,j为机组实际有功出力；
对于调峰能力的计算公式为：
Figure FDA0002722577980000032
式中：PAGCi为抽蓄AGC调节容量；
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (3)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (4)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (5)
(2)发电调相工况Bi,j＝2
机组运行在发电调相工况时仅承担系统调相任务，不承担系统调峰、调频、紧急事故备用及黑启动任务；
调相能力计算公式为：
Figure FDA0002722577980000041
式中：QNgi为机组i发电工况额定调相容量，Qi,j为机组实际无功出力；
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (7)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (8)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (9)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (10)
(3)抽水工况Bi,j＝3
机组在抽水工况下运行时满出力抽水，此时有功出力不可调节；因此，此工况下机组仅承担调峰任务，不承担调频、调相、紧急事故备用及黑启动任务；
调峰能力为：
NPSi,j＝100％ (11)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (12)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (13)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (14)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (15)
(4)抽水调相工况Bi,j＝4
机组运行在抽水调相工况时仅参与系统调相任务，不参与系统调峰、调频、紧急事故备用及黑启动任务；
调相能力计算公式为：
Figure FDA0002722577980000051
式中：QNgi为机组i抽水工况额定调相容量，Qi,j为机组实际无功出力；
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (17)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (18)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (19)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (20)
(5)停机备用工况Bi,j＝5
机组在停机备用工况运行时，不涉及水库水位的变化，此时抽蓄仅承担紧急事故备用任务，不承担调峰、调频、调相及黑启动任务；
紧急事故备用功能的利用程度取决于当前水库的库容Ej；根据紧急事故预留比例KB可得紧急事故备用库容EB为：
EB＝KB·(EN-ES) (21)
式中：KB为紧急事故预留比例；EN为抽蓄电站上水库满库容；ES为抽蓄电站上水库死水位库容；
可根据电站当前水库库容Ej计算其紧急事故备用能力，计算公式为：
Figure FDA0002722577980000061
式中：EB为紧急事故备用库容；Ej为当前水库库容；
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (23)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (24)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (25)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (26)
(6)线路充电工况Bi,j＝6
不对此工况进行评估，即：
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (27)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (28)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (29)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (30)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (31)
(7)黑启动工况Bi,j＝7
抽蓄根据电网黑启动指令运行在黑启动工况，衡量黑启动能力的关键是抽蓄机组是否按照电网指令成功进行黑启动任务，因此可用黑启动工况期间抽蓄是否有有功出力进行评估；
若抽蓄在黑启动工况期间存在有功出力，则黑启动能力全额发挥；若抽蓄在黑启动工况期间无有功出力，则未发挥黑启动能力；
Figure FDA0002722577980000071
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (33)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (34)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (35)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (36)
(8)工况转换Bi,j＝8
不对此工况进行评估，即：
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (37)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (38)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (39)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (40)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (41)
(9)退备工况Bi,j＝9
不对此工况进行评估，即：
对于调峰能力：
NPSi,j＝0 (42)
对于调频能力：
NFMi,j＝0 (43)
对于调相能力：
NPMi,j＝0 (44)
对于紧急事故备用能力：
NBUi,j＝0 (45)
对于黑启动能力：
NBSi,j＝0 (46)
S2：计算抽蓄电站第i机组第j时段的服务电网能力；
首先计算发电工况时调峰能力权重εPS，调频能力权重εFM：
Figure FDA0002722577980000081
Figure FDA0002722577980000091
抽蓄电站第i机组第j时段服务电网能力为：
Ni,j＝εPSNPSi,j+εFMNFMi,j+NPMi,j+KBNBUi,j+NBSi,j (47)。
4.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站服务电网能力评估方法，其特征在于，所述步骤3的具体步骤是：
根据步骤2得到的各时段各抽蓄机组的服务电网能力，步骤3建立给定评价周期内整个电站服务电网能力评估模型；
抽蓄机组i在评价周期内服务电网能力为：
Figure FDA0002722577980000092
式中：T为评价周期内时段数；
评价周期内抽蓄电站的服务电网能力为：
Figure FDA0002722577980000093
式中：M为抽蓄电站机组台数。
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