CN113887902A - 基于调度电量比例的风电集群电量分配方法 - Google Patents

基于调度电量比例的风电集群电量分配方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于调度电量比例的风电集群电量分配方法，包括：根据风电场历史风资源特性、可靠性因素和风电场年最低保障收购小时数，计算年调度电量比例范围，进而逐级计算季度调度电量比例范围、月度调度电量比例范围、周调度电量比例范围和日调度电量比例范围；根据日调度电量比例范围，按周对实际调度电量进行统计，分别以周、月度和季度为周期进行调度结果监测，并判断调度结果是否满足对应的周调度电量比例范围、月度调度电量比例范围和季度调度电量比例范围，若不满足则需在下一调度周期内进行调度电量补偿，并对下一周期的电量调度比例范围进行修正。本方法可以避免因风电集群实际与预估偏差大而导致的风电场无法完成调度目标的情况。

Description

基于调度电量比例的风电集群电量分配方法
技术领域
本发明涉及电力调度技术领域，尤其涉及一种基于调度电量比例的风电集群电量分配方法。
背景技术
近年来我国风电装机规模和占比的不断增加，风电输出电量较强的不确定性给现有的中长期调度计划的编制带来了诸多不便，同时风电集群中的风电场往往分属于不同的发电集团，且不同风电场设备的运行可靠性和发电能力也存在较大差异，当风电场相距较远时来风资源也会不同。单纯以调度电量作为调度的目标时，无法体现影响发电的因素在风电场间的横向对比关系，且当风电集群实际可发电量与预估的可发电量存在交大偏差时，再以调度电量作为各风电场的调度目标，可能会出现大部分风电场的调度结果都与计划偏差较大的情况。
发电计划的优化编制是电网调度运行的基础环节。目前我国各级调度中心大多采用“三公”调度模式，即公平、公正、公开地安排机组的发电计划。“三公”调度的关键指标是各电厂年度计划电量完成进度的趋同。相较于各电厂机组的日出力计划，“三公”调度更关注电厂能否宽松地完成年度计划电量，并且当年度需求预测与预控电量有偏差时能否平等地分配偏差电量。近几年随着我国新能源优化装机布局、加大送出网架建设、优化调度、现货交易、火电灵活性改造等系列举措出台与实施，大幅提升了我国风电消纳水平。但随着全国风电装机容量不断增大、国家对各省新能源消纳比例的的要求不断提高，大规模新能源接入多种电网形态，源网协调和运行消纳特点尚不明晰，各风电场设备的运行可靠性和发电能力也存在较大差异，同时国家对新能源发电的补贴不断降低，发电集团运营压力增大，电网公司“三公”调度面临更加艰难的处境，对发电计划的制定提出了新的要求。
当前关于中长期发电计划的研究中，存在两个主要研究思路，一个是从新能源发电预测和负荷预测的角度出发，通过进行更长时间尺度的功率预测，以日经济调度的思想进行月经济调度计算；另一种制定中长期发展计划的思路为，以总计划调度电量和实际调度电量为主要参考，滚动更新发电计划。在每一次需更新计划时，计算已调度电量和剩余合同电量，将剩余合同电量平均划分到剩余调度月份内。但上述方法的缺点在于：以日经济调度的思想进行月经济调度计算时，过于细致地考虑了机组的启停、爬坡速率、出力与负荷的逐时刻平衡等方面的约束，这些约束条件更适合在短期的经济调度中发挥作用，在制定月度或季度发电计划时，且长时间尺度下的新能源可用功率预测和负荷预测的结果都与真实值存在较大偏差，在系统新能源装机容量较高的情况下过于细致的约束条件明显不再适用；以总计划调度电量和实际调度电量为主要参考滚动更新发电计划时，可以更好的关注合同电量的完成情况，但若忽略后续调度周期内的风资源情况，则可能出现风电场可发电量远小于计划电量的情况。
因此，综合考虑影响风电场发电功率的因素并制定适用性更高的调度目标是现有技术中亟待解决的。
发明内容
本发明提供了一种基于调度电量比例的风电集群电量分配方法，以解决现有技术中存在的缺陷。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。
一种基于调度电量比例的风电集群电量分配方法，包括：
S1根据风电场历史风资源特性、可靠性因素和风电场的年最低保障收购小时数，计算年调度电量比例范围，进而逐级计算季度调度电量比例范围、月度调度电量比例范围、周调度电量比例范围和日调度电量比例范围；
S2根据日调度电量比例范围，按周对实际调度电量进行统计，分别以周、月度和季度为周期进行调度结果监测，并判断调度结果是否满足对应的所述周调度电量比例范围、月度调度电量比例范围和季度调度电量比例范围，若不满足则需在下一调度周期内进行调度电量补偿，并对下一周期的电量调度比例范围进行修正；若满足，则按照本周期的对应比例范围进行电量调度并继续下一周期的调度结果判断。
优选地，S2具体包括：
S21根据日调度电量比例范围，按周对实际调度电量进行统计，在每个月的第一周，功率调度以满足周调度电量比例范围中本周的电量比例为基准，并判断调度结果是否满足本周调度电量比例范围，若不满足，则需在下一周的调度中进行电量补偿，将下一周的调度电量目标最大值修正为原周调度电量目标最大值与需补偿的电量之和，下一周的调度电量目标最小值修正为原调度电量目标最小值与需补偿的电量之和，并根据修正后的调度电量目标范围重新计算下一周调度电量比例范围；
S22然后计算月实际调度电量是否满足月调度电量比例范围，若不满足，则需在下一月中进行电量补偿，将下一月的调度电量目标最大值修正为原月调度电量目标最大值与需补偿的电量之和，下一月的调度电量目标最小值修正为本月调度电量目标最小值与需补偿的电量之和，根据修正后的调度电量目标范围重新计算下一月调度电量比例范围，并重新划分下一月中各周的电量；
S23计算季度实际调度电量是否满足季度调度电量比例范围，若不满足，则在下一季度中进行电量补偿，将下一季度的调度电量目标最大值修正为当前季度调度电量目标最大值与需补偿的电量之和，下一季度的调度电量目标最小值修正为当前季度调度电量目标最小值与需补偿的电量之和，根据修正后的调度电量目标范围重新计算下一季度调度电量比例范围，并重新划分下一季度中各月的电量。
优选地，S1步骤包括：
S11根据风电场历史风资源特性、可靠性因素和风电场的年最低保障收购小时数，确定年调度电量目标的最大值和最小值，进而计算出年调度电量比例范围；
S12根据风电场风资源季度特性和所述年调度电量比例范围，确定季度调度电量目标的上下限，进而计算出季度调度电量比例范围；
S13根据月风资源特性、风电维护检修时长和所述季度调度电量比例范围，确定月度调度电量目标的上下限，进而计算出月度调度电量比例范围；
S14根据风资源的周特性、电网停电检修时长和所述月度调度电量比例范围，确定周调度电量目标值的上下限，进而计算出周调度电量比例范围；
S15根据一周中电网和风电场的检修安排和所述周调度电量比例范围，确定日调度电量目标值和上下限，进而计算出日调度电量比例范围。
优选地，S11步骤包括：
利用电场历史运行数据拟合出风电场中的风速-功率曲线函数，进而得到风资源分布函数，根据风资源分布函数计算风电场对应不同风速出现的时长，对所有风速下风电场的发电量求和得到风电场一年的发电量，减去因可靠性因素损失的平均电量，得到风电场年调度电量目标最大值；
风电场年调度电量目标最小值如下式(1)所示：
AEj-min＝MNHj*ICj (1)
其中，AEj-min为风电场j的年调度电量目标最小值，MNHj为风电场j的年保障性收购小时数，ICj为风电场j的总装机容量；
风电场年调度电量的比例范围如下式(2)所示：
Figure BDA0003270242580000051
其中，AEj-max为风电场j的年调度电量目标最大值，k表示风电场k，N表示风电集群中风电场的数量。
优选地，补偿电量求解以进行调度电量目标修正的风电场数量最小作为目标，以风电场补偿电量后，发电量满足调度电量目标比例范围；当风电场下一周期需增加电量时，风电场的补偿电量为正值，修正后的目标电量上限小于该风电场下一周期可发电量；和当风电场下一周期需减少电量时，风电场的补偿电量为正值，修正后的目标电量下限满足风电场下一周期弃风约束作为约束条件进行求解。
优选地，可靠性因素包括极端天气因素、电网因素和风电场因素。
由上述本发明的基于调度电量比例的风电集群电量分配方法提供的技术方案可以看出，本发明通过在每个风电场年度调度结果满足最低保障性收购小时数的前提下，根据风电场资源特性，综合考虑各区域风电保障收购小时数和风电场调节性能、功率预测能力和可靠性方面的差异，逐级计算从年到季度、月、周和日的电量分配策略，以周、月、季度为周期的调度电量跟踪补偿策略，制定不同时间长度的发电计划，并能根据调度结果进行补偿，使最终的风电场调度电量保持在期望的范围内；在影响风电场发电功率和上网电量的因素中，有些因素会影响短期的调度结果，有些因素则在更长的时间尺度上影响调度结果，本方法在制定各级的电量调度目标时，将影响因素做了区分，不同时间尺度分别考虑了不同的影响因素，更符合电网运行和风电调度的特点；本方法可以对风电场电量进行更精准的调度，兼顾了各风电场调度电量的横向对比，避免了因风电集群实际可发电量与预估可发电量偏差较大导致风电场无法完成调度电量目标的情况，在电场中的应用前景广阔。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例提供的基于调度电量比例的风电集群电量分配方法流程示意图；
图2为实施例提供的基于调度电量比例的风电集群电量分配方法整体调度示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作和/或它们的组。应该理解，这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
实施例
图1为本实施例提供的基于调度电量比例的风电集群电量分配方法流程示意图，图2为本实施例提供的基于调度电量比例的风电集群电量分配方法整体调度示意图，参照图1和图2，包括如下步骤：
S1根据风电场历史风资源特性、可靠性因素和风电场的年最低保障收购小时数，计算年调度电量比例范围，进而逐级计算季度调度电量比例范围、月度调度电量比例范围、周调度电量比例范围和日调度电量比例范围。
可靠性因素包括极端天气因素、电网因素和风电场因素。
具体包括：
S11根据风电场历史风资源特性、可靠性因素和风电场的年最低保障收购小时数，确定年调度电量目标的最大值和最小值，进而计算出年调度电量比例范围。
利用风电场历史风资源特性估算风电场的年可发电量，考虑极端天气因素、电网因素、风电场因素的可靠性因素造成的风电场电量损失，以预估的可发电电量减去可靠性因素造成的损失电量作为风电场年调度电量最大目标值(Maximum Annual Energy，AE-max)，以《风电重点地区最低保障收购年利用小时数核定表》中规定的风场的年最低保障收购小时数(Minimum Number of Hours，MNH)对应的电量作为风电场年调度电量最小目标值(Minimum Annual Energy，AE-min)。利用风电场调度电量最小目标值和调度电量最大目标值可以计算得到年调度电量比例范围(Annual Proportion AP-min，AP-max)，电量分配方法需保证各风电场年度调度结果满足各自比例范围。
根据风电场风资源水平预估风电场可年发电量，预估的年可发电量减风电场受极端天气因素、电网因素和风电场因素每年损失的平均电量，得到风电场年调度电量目标最大值，利用风电场总装机容量和最低保障性收购小时数计算风电场最低保障性收购电量，以保障性收购电量作为风电场年调度电量目标最小值。利用电场历史运行数据拟合出风电场j中的风速-功率曲线函数Pj(v)。
利用电场历史运行数据拟合出风电场j中的风速-功率曲线函数Pj(v)，进而得到风资源分布函数，风速V对应的风电场发电功率为Pj(V)，一个地区长时段内不同大小的风速值出现的概率符合威布尔分布。威布尔分布为双参数分布，包括比例参数λ和位置参数k，二者共同决定了风资源分布函数的形状如下式(1)所示：
Figure BDA0003270242580000081
其中，k为位置参数，λ为比例参数，v为风速。
根据风资源分布函数计算风电场对应不同风速出现的时长，对所有风速下风电场的发电量求和得到风电场一年的发电量：
利用风资源分布函数可以计算风电场j风速V出现的时长hj(V)如下式(2) 所示：
hj(V)＝8760×fj-annual(V) (2)
式中：hj(V)为一年之中为风电场j对应风速v出现的时长，fj-annual(V)为风电场j的年风速分布概率函数。
一年之中风速为V时风电场的发电量如下式(3)所示：
AEj(V)＝Pj(V)*hj(V) (3)
式中：AEj(V)为一年之中风电场j对应风速为V时的发电量，Pj(V)为风电场 j的风速-功率曲线函数，hj(V)为一年之中为风电场j对应风速v出现的时长。
如下式(4)，对所有风速下风电场的发电量求和，即可得到该风电场一年的发电量：
Figure BDA0003270242580000091
其中，AEj为一年之中风电场j的预估年可发电量，AEj(V)为一年之中风电场j对应风速为V时的发电量，v表示风速，vmax表示出现的最大风速。
风电场受极端天气因素、电网因素和风电场因素每年损失的平均电量为Eloss_j，则风电场年调度电量目标最大值为风电场j的年调度电量目标最大值减去因可靠性因素损失的平均电量，如下式(5)所示：
AEj-max＝AEj-Eloss_j (5)
式中，AEj-max为风电场j的年调度电量目标最大值，AEj为一年之中风电场 j的预估年可发电量，Eloss_j为风电场j受极端天气、电网故障、风电场故障、电网调峰等每年损失的平均电量。
风电场年调度电量目标最小值如下式(6)所示：
AEj-min＝MNHj*ICj (6)
其中，AEj-min为风电场j的年调度电量目标最小值，MNHj为风电场j的年保障性收购小时数，ICj为风电场j的总装机容量。
风电场年调度电量目标范围为(AEj-min,AEj-max)，风电场年调度电量的比例范围如下式(7)所示：
Figure BDA0003270242580000092
其中，AEj-max为风电场j的年调度电量目标最大值，k表示风电场k，N表示风电集群中风电场的数量。
S12根据风电场风资源季度特性和年调度电量比例范围，确定季度调度电量目标的上下限，进而计算出季度调度电量比例范围。
由于风资源的季节性差异比较明显，因此先根据风电场风资源季度特性，计算风电场的季度发电量(Seasonal Energy，SE)，利用四个季度的发电量比例，将年调度电量目标的上下限划分为季度电量的上下限，(Maximum/ Minimum Seasonal Energy,SE-max，SE-min)，并计算得到季度调度电量比例范围(Seasonal Proportion SP-min,SP-max)，电量分配方法需保证各风电场季度调度结果满足各自比例范围。
首先利用季度风速分布函数计算风电场季度可发电量如下式(8)：
Figure BDA0003270242580000101
式中：SEj为风电场j的季度可发电量，fj-seasonl(v)为风电场j的季度风速分布概率函数，vmax表示出现的最大风速，Pj(V)为风电场j的风速-功率曲线函数。
风电场j第s季度的调度电量目标范围为：
Figure BDA0003270242580000102
式中：SEj_s_min和SEj_s_max为风电场j第s季度的调度电量目标最小值和最大值，AEj-min和AEj-max为风电场j的年调度电量目标最小值和最大值，SEj为风电场 j的季度可发电量，l表示第l季度。
风电场j第s季度的调度电量的比例范围为：
Figure BDA0003270242580000103
式中：SEj_s_min和SEj_s_max为风电场j第s季度的调度电量目标最小值和最大值，SEk_s_min和SEk_s_max为风电场k第s季度的调度电量目标最小值和最大值。
S13根据月风资源特性、风电维护检修时长和季度调度电量比例范围，确定月度调度电量目标的上下限，进而计算出月度调度电量比例范围。
在每一季度中，各月份的风资源水平不尽相同，同时风电场可能会进行维护检修，存在长时间的停机状态，因此各月份的发电量也会有一定差异。根据月风资源特性和风电维护检修时长(Wind FarmMaintenance and Overhaul Hours MOH_WF)计算风电场同季度中的月发电量(Monthly Energy ME)，利用四个月份的发电量比例，将季度电量目标值上下限划分为月度电量目标上下限(Maximum/Minimum Monthly Energy ME-max，ME-min)，并计算得到月度调度电量比例范围(Monthly Proportion MP-min,MP-max)，功率分配方法需保证各风电场月调度结果满足各自比例范围。
根据风电场各风机的检修计划，统计风电场等效停机时长如下式(11) 所示：
Figure BDA0003270242580000111
式中：MOH_WFj-m为风电场j第m月因检修导致的风电场等效停机时长， MOH_WFj-i-m为风电场j中第i台风机第m月份的停电检修时长，ICj-i为风电场j 中第i台风机的额定容量，i表示风机编号，n表示风机总数量。
利用月度风速分布函数计算风电场月度可发电量如下式(12)所示：
Figure BDA0003270242580000112
式中，MEj-s-m为风电场j在s季度m月的可发电量，vmax表示出现的最大风速，MOH_WFj-m为风电场j第m月因检修导致的风电场等效停机时长， fj-monthly(v)为风电场j的月度风速分布概率函数，Pj(V)为风电场j的风速-功率曲线函数。
风电场j第s季度中第m个月份的调度电量目标范围为：
Figure BDA0003270242580000121
式中：MEj-s-m-min和MEj-s-m-max为风电场j第s季度中第m月调度电量目标的最小值和最大值，MEj-s-m为风电场j在s季度m月的可发电量，r表示第r月， SEj_s_min和SEj_s_max为风电场j第s季度的调度电量目标最小值和最大值。
风电场j第s季度中第m个月份的调度电量的比例范围为：
Figure BDA0003270242580000122
式中：MEj-s-m-min和MEj-s-m-max为风电场j第s季度中第m月调度电量目标的最小值和最大值，MEk-s-m-min和MEk-s-m-max为风电场k第s季度中第m月调度电量目标的最小值和最大值。
S14根据风资源的周特性、电网停电检修时长和月度调度电量比例范围，确定周调度电量目标值的上下限，进而计算出周调度电量比例范围。
每一月份中，各个周可能存在电网的停电检修，需根据风资源的周特性和电网停电检修时长(Power Grid_Maintenance and Overhaul Hours， MOH_PG)预估风电场的周发电量(Weekly Energy，WE)，利用周发电量比例将月调度电量目标上下限划分解为周电量目标上下限(Maximum/Minimum Weekly Energy,WE-max，WE-min)，并计算出周调度电量比例范围(Weekly Proportion WP-min,WP-max)，电量分配策略需保证各风电场周调度结果满足该比例范围。
利用周风速分布函数计算风电场每周可发电量如下式(15)所示：
Figure BDA0003270242580000123
式中：WEj-s-m-w为风电场j在s季度m月w周的可发电量，MOH_PGj-s-m-w为风电场j第s季度中第m个月份第w周电网检修导致的停运时长，vmax表示出现的最大风速，fj-weekly(v)为风电场j的季度风速分布概率函数，Pj(V)为风电场j的风速-功率曲线函数。
风电场j第s季度中第m个月份第w周的调度电量目标范围为：
Figure BDA0003270242580000131
式中：WEj-s-m-w-min和WEj-s-m-w-max为风电场j在s季度m月w周的调度电量目标最小值和最大值，MEk-s-m-min和MEk-s-m-max为风电场k第s季度中第m月调度电量目标的最小值和最大值，q表示第q周。
风电场j在s季度m月w周的调度电量的比例范围为：
Figure BDA0003270242580000132
式中：WEj-s-m-w-min和WEj-s-m-w-max为风电场j在s季度m月w周的调度电量目标最小值和最大值，WEk-s-m-w-min和WEk-s-m-w-max为风电场k在s季度m月w周的调度电量目标最小值和最大值。
S15根据一周中电网和风电场的检修安排和所述周调度电量比例范围，确定日调度电量目标值和上下限，进而计算出日调度电量比例范围。
目前已经可以较为精确地与测一周内的风速，且一周中电网和风电场的检修安排都已较为明确，因此可以较为精确地估算日发电量(Daily Energy DE)。利用日发电量比例，将风电场周调度电量上下限分解为日调度电量上下限(Maximum/Minimum DailyEnergy，DE-max，DE-min)，并计算出日调度电量比例范围(Daily Proportion DP-min,DP-max)，日前功率分配测量需保证各风电场日调度结果满足该比例范围。
目前风电场可以预测一周内每天的可发电量DEj，则风电j在s季度m月w周中第d天的日调度电量范围为：
Figure BDA0003270242580000141
式中：DEj-s-m-w-d-min和DEj-s-m-w-d-max为风电场j在s季度m月w周中第d天日调度电量目标的最小值和最大值，WEj-s-m-w-min和WEj-s-m-w-max为风电场j在s季度m月 w周的调度电量目标最小值和最大值，e表示第e天。
日调度电量比例范围为：
Figure BDA0003270242580000142
式中：DEj-s-m-w-d-min和DEj-s-m-w-d-max为风电场j在s季度m月w周中第d天日调度电量目标的最小值和最大值，DEk-s-m-w-d-min和DEk-s-m-w-d-max为风电场k在s季度 m月w周中第d天日调度电量目标的最小值和最大值。
S2根据日调度电量比例范围，按周对实际调度电量进行统计，分别以周、月度和季度为周期进行调度结果监测，并判断调度结果是否满足对应的所述周调度电量比例范围、月度调度电量比例范围和季度调度电量比例范围，若不满足则需在下一调度周期内进行调度电量补偿，并对下一周期的电量调度比例范围进行修正；若满足，则按照本周期的对应比例范围进行电量调度并继续下一周期的调度结果判断。
具体包括：
S21根据日调度电量比例范围，按周对实际调度电量进行统计，在每个月的第一周，功率调度以满足周调度电量比例范围中本周的电量比例为基准，并判断调度结果是否满足本周调度电量比例范围，若不满足，则需在下一周的调度中进行电量补偿，将下一周的调度电量目标最大值修正为原周调度电量目标最大值与需补偿的电量之和，下一周的调度电量目标最小值修正为原调度电量目标最小值与需补偿的电量之和，并根据修正后的调度电量目标范围重新计算下一周调度电量比例范围。
S22然后计算月实际调度电量是否满足月调度电量比例范围，若不满足，则需在下一月中进行电量补偿，将下一月的调度电量目标最大值修正为原月调度电量目标最大值与需补偿的电量之和，下一月的调度电量目标最小值修正为本月调度电量目标最小值与需补偿的电量之和，根据修正后的调度电量目标范围重新计算下一月调度电量比例范围，并重新划分下一月中各周的电量。
S23计算季度实际调度电量是否满足季度调度电量比例范围，若不满足，则在下一季度中进行电量补偿，将下一季度的调度电量目标最大值修正为当前季度调度电量目标最大值与需补偿的电量之和，下一季度的调度电量目标最小值修正为当前季度调度电量目标最小值与需补偿的电量之和，根据修正后的调度电量目标范围重新计算下一季度调度电量比例范围，并重新划分下一季度中各月的电量。
在电力调度运行过程中，需对各风电场的实际调度结果进行跟踪，按周/ 月/季度统计电量调度结果，并判断各风电场的实际调度电量占风电总调度电量的比例是否满足计算得到的风电场调度电量比例范围，当某风电场的第t周期调度结果不满足调度电量比例范围时，则在第(t+1)周期的调度中对该风电场进行电量补偿。补偿方式为在第(t+1)周期的调度中，调整风电场的调度电量目标范围。
因为每一个风电场进行电量修正后，都会影响所有风电场的调度电量比例计算结果，理论上讲，可以通过对所有风电场都进行电量修正来使风电场的调度电量满足比例，但对所有风电场都进行电量校正无疑会使后续的调度变得更为复杂，因此在求解风电场的补偿电量时，以进行调度电量目标修正的风电场数量最小作为目标，以风电场补偿电量后，发电量满足调度电量目标比例范围；当风电场下一周期需增加电量时，风电场的补偿电量为正值，修正后的目标电量上限小于该风电场下一周期可发电量；和当风电场下一周期需减少电量时，风电场的补偿电量为正值，修正后的目标电量下限满足风电场下一周期弃风约束作为约束条件进行求解。
求解目标：
Figure BDA0003270242580000161
式中：Ej-t为风电场j的补偿电量，Nt为进行调度电量补偿的风电场数量，N为风电集群中的风电场数量，Nj-t为风电场j第t周期对应的下周期是否需进行电量补偿的判断因子。
约束条件如下：
Figure BDA0003270242580000162
式中：Ej-t为风电场j第t周期对应的下周期需补偿的电量，Ej-t-real为风电场j在第t周期的调度中的实发电量，Ej-t-max和Ej-t-min分别为风电场j在第t周期的调度电量的目标最大值和最小值，α％为允许的弃风电量占可发电量的比例，Ej-(t+1)-theoretical为风电场j第t+1周期的可发电量。
本领域技术人员应能理解，上述所举的根据用户信息决定调用策略仅为更好地说明本发明实施例的技术方案，而非对本发明实施例作出的限定。任何根据用户属性来决定调用策略的方法，均包含在本发明实施例的范围内。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
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 (6)

1.一种基于调度电量比例的风电集群电量分配方法，其特征在于，包括：
S1根据风电场历史风资源特性、可靠性因素和风电场的年最低保障收购小时数，计算年调度电量比例范围，进而逐级计算季度调度电量比例范围、月度调度电量比例范围、周调度电量比例范围和日调度电量比例范围；
S2根据日调度电量比例范围，按周对实际调度电量进行统计，分别以周、月度和季度为周期进行调度结果监测，并判断调度结果是否满足对应的所述周调度电量比例范围、月度调度电量比例范围和季度调度电量比例范围，若不满足则需在下一调度周期内进行调度电量补偿，并对下一周期的电量调度比例范围进行修正；若满足，则按照本周期的对应比例范围进行电量调度并继续下一周期的调度结果判断。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2具体包括：
S21根据日调度电量比例范围，按周对实际调度电量进行统计，在每个月的第一周，功率调度以满足周调度电量比例范围中本周的电量比例为基准，并判断调度结果是否满足本周调度电量比例范围，若不满足，则需在下一周的调度中进行电量补偿，将下一周的调度电量目标最大值修正为原周调度电量目标最大值与需补偿的电量之和，下一周的调度电量目标最小值修正为原调度电量目标最小值与需补偿的电量之和，并根据修正后的调度电量目标范围重新计算下一周调度电量比例范围；
S22然后计算月实际调度电量是否满足月调度电量比例范围，若不满足，则需在下一月中进行电量补偿，将下一月的调度电量目标最大值修正为原月调度电量目标最大值与需补偿的电量之和，下一月的调度电量目标最小值修正为本月调度电量目标最小值与需补偿的电量之和，根据修正后的调度电量目标范围重新计算下一月调度电量比例范围，并重新划分下一月中各周的电量；
S23计算季度实际调度电量是否满足季度调度电量比例范围，若不满足，则在下一季度中进行电量补偿，将下一季度的调度电量目标最大值修正为当前季度调度电量目标最大值与需补偿的电量之和，下一季度的调度电量目标最小值修正为当前季度调度电量目标最小值与需补偿的电量之和，根据修正后的调度电量目标范围重新计算下一季度调度电量比例范围，并重新划分下一季度中各月的电量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1步骤包括：
S11根据风电场历史风资源特性、可靠性因素和风电场的年最低保障收购小时数，确定年调度电量目标的最大值和最小值，进而计算出年调度电量比例范围；
S12根据风电场风资源季度特性和所述年调度电量比例范围，确定季度调度电量目标的上下限，进而计算出季度调度电量比例范围；
S13根据月风资源特性、风电维护检修时长和所述季度调度电量比例范围，确定月度调度电量目标的上下限，进而计算出月度调度电量比例范围；
S14根据风资源的周特性、电网停电检修时长和所述月度调度电量比例范围，确定周调度电量目标值的上下限，进而计算出周调度电量比例范围；
S15根据一周中电网和风电场的检修安排和所述周调度电量比例范围，确定日调度电量目标值和上下限，进而计算出日调度电量比例范围。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S11步骤包括：
利用电场历史运行数据拟合出风电场中的风速-功率曲线函数，进而得到风资源分布函数，根据风资源分布函数计算风电场对应不同风速出现的时长，对所有风速下风电场的发电量求和得到风电场一年的发电量，减去因可靠性因素损失的平均电量，得到风电场年调度电量目标最大值；
风电场年调度电量目标最小值如下式(1)所示：
AEj-min＝MNHj*ICj (1)
其中，AEj-min为风电场j的年调度电量目标最小值，MNHj为风电场j的年保障性收购小时数，ICj为风电场j的总装机容量；
风电场年调度电量的比例范围如下式(2)所示：
Figure FDA0003270242570000031
其中，AEj-max为风电场j的年调度电量目标最大值，k表示风电场k，N表示风电集群中风电场的数量。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的补偿电量求解以进行调度电量目标修正的风电场数量最小作为目标，以风电场补偿电量后，发电量满足调度电量目标比例范围；当风电场下一周期需增加电量时，风电场的补偿电量为正值，修正后的目标电量上限小于该风电场下一周期可发电量；和当风电场下一周期需减少电量时，风电场的补偿电量为正值，修正后的目标电量下限满足风电场下一周期弃风约束作为约束条件进行求解。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的可靠性因素包括极端天气因素、电网因素和风电场因素。
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