CN114172147B - 一种省级电网调节资源的可发挥能力测算方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种省级电网调节资源的可发挥能力测算方法及系统,本发明包括计算省级电网在各个时段下的富余调节资源总量E及省间通道富余能力AH,两者中取最小值作为省级电网在各个时段下可参与省间调节资源总量I,并与省间调节资源需求J取最小值作为省级电网在各个时段下调节资源的可发挥能力M;将省级电网在各个时段下调节资源的可发挥能力M求和,得到该省级电网的可调节资源可发挥能力M。本发明能够实现在考虑电网运行安全稳定约束的条件下,对不同系统调节资源、多级多类需求的匹配分析工作,能快速判断调节资源的可发挥能力,所提出的方法既可以用于历史数据分析,又可以实时指导运行,为调节资源的优化配置提供借鉴。

Description

一种省级电网调节资源的可发挥能力测算方法及系统
技术领域
本发明涉及电力系统工程技术,具体涉及一种省级电网调节资源的可发挥能力测算方法及系统。
背景技术
随着全国范围内多级多类电网的建设运行,电力系统可调节资源在多级多类中将发挥越来越重要的作用,尤其是对于未来实现“双碳”目标,构建以新能源为主体的新型电力系统,需要在环境下充分发挥电力系统调节资源的能力,全国各级各类对于系统调节资源需求预计将持续增加,但是调节资源跨区跨省互济,大范围优化配置的情况较少。目前,全国新能源装机不断增长,交易主体和成交规模不断放大,对于调节资源的需求量不断提升,但是对于电力系统调节资源在当前环境下如何测算可发挥能力,如何充分发挥调节资源的效果,指导调节资源配置的相关研究较少。
对于省级电网调节资源可发挥能力测算来说,省级电网资源在省间流动实现调节资源大范围跨省互济,实质是帮助调节资源不足的省份,例如调峰资源跨省互济本质是购买低价清洁能源电替代本省高价火电,达到降低能源成本、减少碳排放的目的。考虑到全国电网系统调节能力也在不断提升,调节资源流动量越来越大、越来越频繁,其在省间流动可实现省间资源互济,精细化开展电网调节资源的可发挥能力测算有利于充分发挥调节资源效用、拓展调节资源盈利渠道,实现了减少调节资源无效出力,促进清洁能源消纳,提升电网运行经济性和安全性,也能进一步提升电网在资源优化配置中发挥的作用。因此,如何实现省级电网调节资源的可发挥能力测算,已成为一项亟待解决的关键技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题:针对现有技术的上述问题,提供一种省级电网调节资源的可发挥能力测算方法及系统,本发明能够实现在考虑电网运行安全稳定约束的条件下,对不同系统调节资源、多级多类需求的匹配分析工作,能快速判断调节资源的可发挥能力,所提出的方法既可以用于历史数据分析,又可以实时指导运行,为调节资源的优化配置提供借鉴。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
一种省级电网调节资源的可发挥能力测算方法,包括:
1)分别计算省级电网在各个时段下的富余调节资源总量E及省间通道富余能力AH;
2)将富余调节资源总量E及省间通道富余能力AH两者中取最小值作为省级电网在各个时段下可参与省间调节资源总量I;
3)获取该省级电网所属区域电网的省间调节资源需求J;
4)将省级电网在各个时段下可参与省间调节资源总量I、该省级电网所属区域电网的省间调节资源需求J两者中取最小值作为省级电网在各个时段下调节资源的可发挥能力M;
5)将省级电网在各个时段下调节资源的可发挥能力M求和,得到该省级电网的可调节资源可发挥能力M
可选地,步骤1)中省级电网在各个时段下的富余调节资源总量E的计算函数表达式为:
E=(1-KC)*(B-C+D)
上式中,KC为调节资源裕度,B为各个时段下的省内调节资源待使用量,C为对应各个时段Ti下的参与交易省级电网负荷水平ATi的省内调节资源需求量,D为各个时段下的闲置资源,其中时段Ti下的参与交易省级电网负荷水平ATi的计算函数表达式为:
ATi=KA(Aa1+Aa2+Aa3+Aa4+…)
上式中,KA为负荷同时率,Aa1,Aa2,Aa3,Aa4,…分别为各个次一级电网的在相似日的负荷水平,且任意次一级电网在相似日的负荷水平Aaj的计算函数表达式为:
Aaj=kTi1ATi1+kTi2ATi2+kTi3ATi3+kTi4ATi4+…
上式中,kTi1,kTi2,kTi3,kTi4,…分别为各个时段的负荷水平调节系数,ATi1,ATi2,ATi3,ATi4,…分别为各个时段的负荷数据。
可选地,调节资源裕度KC取值为联络线ACE波动幅值与最大负荷水平的比值。
可选地,各个时段下的省内调节资源待使用量B的计算函数表达式为:
B=(K11S1+K12S2+K13S3+K14S4+…)/KB
上式中,S1,S2,S3,S4,…分别为各类调节性资源的并网容量,K11,K12,K13,K14,…分别为各类调节性资源并网容量的修正系数,KB为调节资源跨区域传输所带来的损耗系数,m为调节性资源的类型数量。
可选地,对应各个时段下的参与交易省级电网负荷水平ATi的省内调节资源需求量C的计算函数表达式为:
C=max[C,(C局1+C局2+C局3+…)]
上式中,C为省内调节资源全局需求量,C局1,C局2,C局3,…分别为各类调节资源的局部需求量,max表示取最大值,且任意时段Ti对应的调节资源的局部需求量C局1,C局2,C局3,…的计算函数表达式为:
C调节Ti=max[C调节全Ti,(C调节局Ti1+C调节局Ti2+C调节局Ti3+…)]
上式中,C调节Ti为任意时段Ti对应的任意调节资源的局部需求量,其中C调节全Ti为该时段全局需求量,C调节局Ti1,C调节局Ti2,C调节局Ti3,…分别为各次一级电网的局部需求量,且有:
C调节全Ti=ATi+全局网损+送出电力-该时段传统电源出力-该时段清洁能源出力
C调节局Tij=max[(ATi+局部网损+该地区送出断面安全限额-该地区传统电源最小出力-该地区清洁能源出力),地区内变压器或线路限额约束下调节需求]
上式中,C调节局Tij为第j个次一级电网的局部需求量,ATi为时段Ti对应的负荷水平。
可选地,步骤1)中省间通道富余能力AH的计算函数表达式为:
AH=KH*(AF-AF)
上式中,KH为因电网连接产生的网损和联络线波动系数,AF为各时段对应参与交易省级电网负荷水平ATi的通道能力,AF为各时段已使用的通道能力。
可选地,各时段对应参与交易省级电网负荷水平ATi的通道能力AF包括任意时段Ti对应的通道能力AFTi,且任意时段Ti对应的通道能力AFTi的计算函数表达式为:
AFTi=KFTi*min(ADTi,AGTi)
上式中,KFTi为线路历史相似天下时段Ti对应的波动幅值比率,ADTi为交易省级电网负荷水平ATi在时段Ti对应的通道能力,AGTi为交易省级电网负荷水平ATi在时段Ti受到其他通道影响后的限制能力,min表示取最小值。
可选地,各时段已使用的通道能力AF的计算函数表达式为:
AF=AF已1+AF已2+AF已3+AF已4+AF已5
上式中,AF已1为跨区域送的电功率值,AF已2为省间中长期购售电量分解到该时段的值,AF已3为省间短期交易的新增/减少值,AF已5为线损统计值。
此外,本发明还提供一种省级电网调节资源的可发挥能力测算系统,包括相互连接的微处理器和存储器,该微处理器被编程或配置以执行所述省级电网调节资源的可发挥能力测算方法的步骤。
此外,本发明还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序,该计算机程序用于被计算机设备执行以实施所述省级电网调节资源的可发挥能力测算方法的步骤。
和现有技术相比,本发明主要具有下述优点:本发明省级电网调节资源的可发挥能力测算方法包括计算省级电网在各个时段下的富余调节资源总量E及省间通道富余能力AH,两者中取最小值作为省级电网在各个时段下可参与省间调节资源总量I,并与省间调节资源需求J取最小值作为省级电网在各个时段下调节资源的可发挥能力M;将省级电网在各个时段下调节资源的可发挥能力M求和,得到该省级电网的可调节资源可发挥能力M。本发明能够实现在考虑电网运行安全稳定约束的条件下,对不同系统调节资源、多级多类需求的匹配分析工作,能快速判断调节资源的可发挥能力,所提出的方法既可以用于历史数据分析,又可以实时指导运行,为调节资源的优化配置提供借鉴。
附图说明
图1为本发明实施例方法的基本流程示意图。
图2为本发明实施例方法的原理及应用示意图。
图3为本发明实施例省级调度和次一级电网的数据传输示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示,本实施例省级电网调节资源的可发挥能力测算方法包括:
1)分别计算省级电网在各个时段下的富余调节资源总量E及省间通道富余能力AH;
2)将富余调节资源总量E及省间通道富余能力AH两者中取最小值作为省级电网在各个时段下可参与省间调节资源总量I;
3)获取该省级电网所属区域电网的省间调节资源需求J;
4)将省级电网在各个时段下可参与省间调节资源总量I、该省级电网所属区域电网的省间调节资源需求J两者中取最小值作为省级电网在各个时段下调节资源的可发挥能力M;
5)将省级电网在各个时段下调节资源的可发挥能力M求和,得到该省级电网的可调节资源可发挥能力M
参见图2,得到该省级电网的可调节资源可发挥能力M后,可用于指导系统调节资源的优化,以及对系统资源配置提供指导。
本实施例步骤1)中省级电网在各个时段下的富余调节资源总量E的计算函数表达式为:
E=(1-KC)*(B-C+D)
上式中,KC为调节资源裕度,B为各个时段下的省内调节资源待使用量,C为对应各个时段Ti下的参与交易省级电网负荷水平ATi的省内调节资源需求量,D为各个时段下的闲置资源,其中时段Ti下的参与交易省级电网负荷水平ATi的计算函数表达式为:
ATi=KA(Aa1+Aa2+Aa3+Aa4+…)
上式中,KA为负荷同时率,Aa1,Aa2,Aa3,Aa4,…分别为各个次一级电网的在相似日的负荷水平,且任意次一级电网在相似日的负荷水平Aaj的计算函数表达式为:
Aaj=kTi1ATi1+kTi2ATi2+kTi3ATi3+kTi4ATi4+…
上式中,kTi1,kTi2,kTi3,kTi4,…分别为各个时段的负荷水平调节系数,ATi1,ATi2,ATi3,ATi4,…分别为各个时段的负荷数据。本实施例采用的是每15分钟为1个时段,1天有96个时段,从0:00开始以T1、T2、T3、…、T96表示,如图3所示,每一个时段均由次一级电网完成负荷跟踪管理功能,以时段T1为例,获取实时上传大用户、台区、线路等负荷数据AT11、AT12、AT13、AT14、…。该数据量上限主要取决于上传负荷所需相关数据的总量,一般包括台区负荷、大用户负荷、上网负负荷、线路负荷等内容。一般采样周期选取为1分钟一个点,数据类型一般选用所需的负荷数据,若是较粗的实行方案,只需要根据220kV以上台区变压器的下网负荷即可,其他的均用等值.时段T1一般来说是15分钟汇总后采集一次。在该省级电网平台开展负荷特性、影响因素、预测结果及后评估反馈等工作,实时调整获取未来短时负荷预测水平,该时段考虑到各个地区受各类影响因素大小的不同所设置的负荷水平调节系数kT11、kT12、kT13、kT14,…。该数据的上限和负荷数据对应,主要是对所采集负荷数据进行系数调节。地区的数量取决于系统划分采集区域的大小,如果是省级电网系统,次一级电网就是各个地市公司,像湖南的话有14个地区。则可知,地区a在相似日的负荷水平Aa1=kT11AT11+kT12AT12+kT13AT13+kT14AT14+┅(该数据量的上限就是负荷数据的上限),其中Aa1是一个次级电网上传的负荷,AT11+是该次一级电网上传的负荷相关数据,可以是大用户负荷、台区或者是线路负荷,经过系数调整后汇总成次一级电网上传的负荷Aa1。AT11+究竟是上传的负荷,还是进行短时负荷预测水平得到的负荷,主要取决于系统采集该数据的应用领域,如果是做历史可发挥能力测算,就是采集已经上传的历史负荷数据,如果是测算未来可发挥能力,就是采集上传的负荷预测数据。汇总后考虑负荷同时率KA,由此得到该时段负荷水平AT1=KA(Aa1+Aa2+Aa3+Aa4+┅),该数据量采集是的上限是采集系统所区分的各个次一级电网数量,比如湖南就是14个,其中Aa2~Aa4代指不同的地区,也就是不同的次一级电网。
本实施例中,调节资源裕度KC取值为联络线ACE波动幅值与最大负荷水平的比值。
本实施例中,各个时段下的省内调节资源待使用量B的计算函数表达式为:
B=(K11S1+K12S2+K13S3+K14S4+…)/KB
上式中,S1,S2,S3,S4,…分别为各类调节性资源的并网容量,K11,K12,K13,K14,…分别为各类调节性资源并网容量的修正系数,KB为调节资源跨区域传输所带来的损耗系数,m为调节性资源的类型数量。以时段T1为例,该数据需要统计出实际各类调节资源并网容量S1、S2、S3、S4,┅,该数据量的上限是取决于需要统计的调节资源类型,一般现在常用的统计是针对调峰能力,所以该数据只有1种,后续可能会增加调频、调压等资源数据类型。再接入各类调节性资源实时状态,得到各类调节性资源修正系数K11、K12、K13、K14,┅,当该类调节性资源处于检修或停运状态的时对应修正系数置0,当考虑某局部地区电网调节资源已使用量超过本地调节资源量时,还要额外考虑调节资源跨区域传输所带来的损耗系数KB,由此得到B=(K11S1+K12S2+K13S3+K14S4+…)/KB
本实施例中,对应各个时段下的参与交易省级电网负荷水平ATi的省内调节资源需求量C的计算函数表达式为:
C=max[C,(C局1+C局2+C局3+…)]
上式中,C为省内调节资源全局需求量,C局1,C局2,C局3,…分别为各类调节资源的局部需求量,max表示取最大值,且任意时段Ti对应的调节资源的局部需求量C局1,C局2,C局3,…的计算函数表达式为:
C调节Ti=max[C调节全Ti,(C调节局Ti1+C调节局Ti2+C调节局Ti3+…)]
上式中,C调节Ti为任意时段Ti对应的任意调节资源的局部需求量,其中C调节全Ti为该时段全局需求量,C调节局Ti1,C调节局Ti2,C调节局Ti3,…分别为各次一级电网的局部需求量,且有:
C调节全Ti=ATi+全局网损+送出电力-该时段传统电源出力-该时段清洁能源出力
C调节局Tij=max[(ATi+局部网损+该地区送出断面安全限额-该地区传统电源最小出力-该地区清洁能源出力),地区内变压器或线路限额约束下调节需求]
上式中,C调节局Tij为第j个次一级电网的局部需求量,ATi为时段Ti对应的负荷水平。
调节资源包括调峰、调频、调压、无功支撑等类型的调节资源。以调峰资源C调峰在时段T1的需求量C调峰T1为例,该时段全局需求量C调峰全T1主要为了满足清洁能源消纳,存在有C调峰全T1=AT1-该时段传统电源出力-该时段清洁能源出力。以相应时段地区1为例,其局部需求量C调峰局T11在满足局部清洁能源消纳基础上,还要考虑断面限额等安全约束,存在有C调峰局T11=max[(A1+该地区送出断面安全限额-该地区传统电源最小出力-该地区清洁能源出力),地区内变压器或线路限额约束下调峰需求],C调峰T1=max[C调峰全T1,(C调峰局T11+C调峰局T12+C调峰局T13+…)],其他地区以此类推,由此可以计算得到C。
本实施例步骤1)中省间通道富余能力AH的计算函数表达式为:
AH=KH*(AF-AF)
上式中,KH为因电网连接产生的网损和联络线波动系数,AF为各时段对应参与交易省级电网负荷水平ATi的通道能力,AF为各时段已使用的通道能力。
本实施例中,各时段对应参与交易省级电网负荷水平ATi的通道能力AF包括任意时段Ti对应的通道能力AFTi,且任意时段Ti对应的通道能力AFTi的计算函数表达式为:
AFTi=KFTi*min(ADTi,AGTi)
上式中,KFTi为线路历史相似天下时段Ti对应的波动幅值比率,ADTi为交易省级电网负荷水平ATi在时段Ti对应的通道能力,AGTi为交易省级电网负荷水平ATi在时段Ti受到其他通道影响后的限制能力,min表示取最小值。本实施例中,各时段对应负荷水平A的通道能力AF;在实际电网运行中,对应不同时段的负荷水平存在有不同的通道能力ADT1、ADT2、ADT3、┅、ADT96,同时该通道能力还受到其他通道影响后的限制能力AGT1、AGT2、AGT3、┅、AGT96。其对应关系一般在系统运算开始前,由电力系统综合稳定分析程序计算最恶劣边界条件下的通道能力要求得到(综合考虑热稳定、暂态稳定、小干扰稳定、电压稳定等约束),在实际应用过程中,可以查询当前正在使用的通道能力对应表。此外还需考虑传输功率波动、负荷变化以及受环境温度的影响,得到每条线路历史相似天相应时段的波动幅值比率KF,一般选取有AFT1=KFT1*min(ADT1,AGT1),AFT2=KFT2*min(ADT2,AGT2),AFT3=KFT3*min(ADT3,AGT3)、┅、AFT96=KFT96*min(ADT96,AGT96),由此得到每个时段的通道能力AF。
本实施例中,各时段已使用的通道能力AF的计算函数表达式为:
AF=AF已1+AF已2+AF已3+AF已4+AF已5
上式中,AF已1为跨区域送的电功率值,AF已2为省间中长期购售电量分解到该时段的值,AF已3为省间短期交易的新增/减少值,AF已5为线损统计值。各时段已使用的通道能力AF;AF的计算主要考虑跨区域送电功率值AF已1、省间中长期购售电量分解到该时段值AF已2、省间短期交易新增/减少值AF已3、AF已4、线损统计值AF已5等参数,由此得到AF=AF已1+AF已2+AF已3+AF已4+AF已5。各时段对应负荷水平A的使用通道富余能的AH;AH的使用应同步考虑到因电网连接产生的网损和联络线波动系数KH,由此得到AH=KH*(AF-AF)。
步骤2)将富余调节资源总量E及省间通道富余能力AH两者中取最小值作为省级电网在各个时段下可参与省间调节资源总量I可表示为:I=min(E,AH)。
步骤3)获取该省级电网所属区域电网的省间调节资源需求J时,省间调节资源需求一般在前一日上报次日96个点的需求量,各个时段对于需求量申报数据需完成安全校核,需求校核的步骤与前述计算步骤完全一致,区别是计算的可参与省间调节资源总量为负值,其绝对值等于J。
步骤4)将省级电网在各个时段下可参与省间调节资源总量I、该省级电网所属区域电网的省间调节资源需求J两者中取最小值作为省级电网在各个时段下调节资源的可发挥能力M;各个时段匹配该省级电网可参与省间的调节资源I和对该类调节资源的需求J,得到各个时段调节资源的可发挥能力M=min(I,J)。
步骤5)将省级电网在各个时段下调节资源的可发挥能力M求和,得到该省级电网的可调节资源可发挥能力M,可表示为:M=∑(各时段可发挥能力)。
以75天实际电网运行数据为例,说明省级调节资源在省间电网的可发挥能力测算方法及应用。本实施例计算75天实际电网运行数据中,每日该省级电网每日可调节资源最大电力、电量、闲置能力,计算得到该省级电网调峰能力富余情况。如表1、2、3、4所示。
表1:该省级电网每日富余调节资源总电力(兆瓦)。
表2:该省级电网每日富余调节资源总电量(兆瓦时)。
表3:该省级电网每日闲置调节能力(兆瓦时)
表4:该省级电网每日调峰能力富余(兆瓦时)。
分析表1、2、3、4,发现75天中,每天总存在某个时段调峰有不同程度的富余能力,总计富余41.73亿千瓦时,日最大富余1.3亿千瓦时,日富余超过0.5亿千瓦时的有39天。分析结果表明:该省级电网调峰资源在部分时段极其紧张,但在同一天中的其他时段或某些天,存在调峰富余能力。
75天中计算要使用的通道功率、限额,并计算该通道的富余能力如表5;统计其他通道与使用通道的加总功率、加总限额如表6,并计算加总通道富余能力;分时段取两者较小值,得到实际通道富余能力见表7。
表5:该省级电网要使用的通道富余能力(兆瓦时)。
表6:该省级电网考虑影响后的通道富余能力(兆瓦时)。
表7:分时段取该省级电网实际通道富余能力(兆瓦时)。
参见表5~表7可见该省级电网每天总存在某个时段通道有不同程度富余能力,总计富余8.4亿千瓦时,日最大富余0.27亿千瓦时,日富余超过0.2亿千瓦时的有9天,超过0.1亿千瓦时的有47天。分析结果表明:省间通道资源部分时段极其紧张,但在同一天中的其他时段或某些天,存在通道富余能力。匹配调峰资源富余能力和通道资源富余能力,得到该系统调峰调节资源参与省间的可发挥能力,如表8所示。
表8:该系统调峰调节资源参与省间的可发挥能力(兆瓦时)。
75天中,每天总存在某个时段该省级电网具备参与省间的能力。匹配后总计可卖出调峰能力4.7亿千瓦时,日最大能力0.23亿千瓦时,日能力超过0.01亿千瓦时的有68天,其中超过0.02亿千瓦时的有60天。该省参与省间能力分析表明:在某些天,该省级电网或一天中的某些时段具备参与省间提供调峰资源的能力。
获取外省需求时,省间75天调峰需求申报38天共计3.31亿千瓦时,其中日前5天共计0.65亿千瓦时,日内38天共计2.66亿千瓦时,如表9、10、11所示。
表9:每日省间需求详情(兆瓦时)。
表10:每日省间日内调峰需求详情(兆瓦时)。
表11:每日省间日前调峰需求详情(兆瓦时)。
参见表9、10、11可知,随着2021年新能源装机继续保持增长,调峰需求进一步增加,预计省间年需求将达120天共计10亿千瓦时,其中日前需求15天共计2亿千瓦时,日内需求120天共计8亿千瓦时。省间需求分析表明:省间调峰需求旺盛,预计成交量和成交天数均会保持增长,该省可以择机参与省间提供调峰服务。为了规避电网开机安排、检修计划、发电计划等条件变化带来的影响,不影响电力系统运行方式的调整。综合匹配该省参与省间能力和省间的需求如表12所示,得到该省级电网调峰资源的可发挥能力。
表12:该省级电网每日参与省间额外发挥能力(兆瓦时)。
最终,总计可额外发挥该省级电网调峰能力33天可发挥能力替代电量0.3926亿千瓦时,约占该省份全部可参与调峰能力的8%。参考现行的调节资源交易规则,参与方75天即可可获利1144万元(增利712万元),减少标煤使用约1.21万吨,减排二氧化碳3.29万吨。由表12得到该省级电网每日参与省间额外发挥能力,总计0.3926亿千瓦时。按照省间交易规则和结算办法。考虑成交合同均价0.1082元/千瓦时,得到该省级电网参与省间,全成交情况下预计减少发电量0.3926亿千瓦时,按照每千瓦时可减少标煤307g、减排二氧化碳838g,发电成本0.34元/千瓦时核算,调节资源发挥作用后,可获利1144万元(相比未参加前,超额收益712万元),减少标煤使用约1.21万吨,减排二氧化碳3.29万吨。
综上所述,本实施例方法通过获取各类可调节资源在多级多类电网中的能力,结合安全稳定运行边界的要求,考虑多级多类调节资源中在不同时空特性下可发挥能力与需求的匹配关系,测算出满足不同的电网边界条件下,系统调节资源的可发挥能力,本实施例方法可实时跟踪系统调节能力的变化,及多级多类调节能力的需求,通过匹配系统调节能力-需求,指导实际电网中对调节资源的容量设计以及运行机制。本实施例方法既可以用于历史数据分析,又可以实时指导电网运行,还能通过预测对未来的运行机制及调节资源优化提供借鉴。
此外,本实施例还提供一种省级电网调节资源的可发挥能力测算系统,包括相互连接的微处理器和存储器,该微处理器被编程或配置以执行前述省级电网调节资源的可发挥能力测算方法的步骤。
此外,本实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序,该计算机程序用于被计算机设备执行以实施前述省级电网调节资源的可发挥能力测算方法的步骤。
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读存储介质(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。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种省级电网调节资源的可发挥能力测算方法,其特征在于,包括:
1)分别计算省级电网在各个时段下的富余调节资源总量E及省间通道富余能力AH;
2)将富余调节资源总量E及省间通道富余能力AH两者中取最小值作为省级电网在各个时段下可参与省间调节资源总量I;
3)获取该省级电网所属区域电网的省间调节资源需求J;
4)将省级电网在各个时段下可参与省间调节资源总量I、该省级电网所属区域电网的省间调节资源需求J两者中取最小值作为省级电网在各个时段下调节资源的可发挥能力M;
5)将省级电网在各个时段下调节资源的可发挥能力M求和,得到该省级电网的可调节资源可发挥能力M
步骤1)中省级电网在各个时段下的富余调节资源总量E的计算函数表达式为:
E=(1-KC)*(B-C+D)
上式中,KC为调节资源裕度,B为各个时段下的省内调节资源待使用量,C为对应各个时段Ti下的参与交易省级电网负荷水平ATi的省内调节资源需求量,D为各个时段下的闲置资源,其中时段Ti下的参与交易省级电网负荷水平ATi的计算函数表达式为:
ATi=KA(Aa1+Aa2+Aa3+Aa4+…)
上式中,KA为负荷同时率,Aa1,Aa2,Aa3,Aa4,…分别为各个次一级电网的在相似日的负荷水平,且任意次一级电网在相似日的负荷水平Aaj的计算函数表达式为:
Aaj=kTi1ATi1+kTi2ATi2+kTi3ATi3+kTi4ATi4+…
上式中,kTi1,kTi2,kTi3,kTi4,…分别为各个时段的负荷水平调节系数,ATi1,ATi2,ATi3,ATi4,…分别为各个时段的负荷数据;
步骤1)中省间通道富余能力AH的计算函数表达式为:
AH=KH*(AF-AF)
上式中,KH为因电网连接产生的网损和联络线波动系数,AF为各时段对应参与交易省级电网负荷水平ATi的通道能力,AF为各时段已使用的通道能力。
2.根据权利要求1所述的省级电网调节资源的可发挥能力测算方法,其特征在于,调节资源裕度KC取值为联络线ACE波动幅值与最大负荷水平的比值。
3.根据权利要求1所述的省级电网调节资源的可发挥能力测算方法,其特征在于,各个时段下的省内调节资源待使用量B的计算函数表达式为:
B=(K11S1+K12S2+K13S3+K14S4+…)/KB
上式中,S1,S2,S3,S4,…分别为各类调节性资源的并网容量,K11,K12,K13,K14,…分别为各类调节性资源并网容量的修正系数,KB为调节资源跨区域传输所带来的损耗系数,m为调节性资源的类型数量。
4.根据权利要求1所述的省级电网调节资源的可发挥能力测算方法,其特征在于,对应各个时段下的参与交易省级电网负荷水平ATi的省内调节资源需求量C的计算函数表达式为:
C=max[C,(C局1+C局2+C局3+…)]
上式中,C为省内调节资源全局需求量,C局1,C局2,C局3,…分别为各类调节资源的局部需求量,max表示取最大值,任意时段Ti对应的调节资源的局部需求量C局1,C局2,C局3,…的计算函数表达式为:
C调节Ti=max[C调节全Ti,(C调节局Ti1+C调节局Ti2+C调节局Ti3+…)]
上式中,C调节Ti为任意时段Ti对应的任意调节资源的局部需求量,其中C调节全Ti为该时段全局需求量,C调节局Ti1,C调节局Ti2,C调节局Ti3,…分别为各次一级电网的局部需求量,且有:
C调节全Ti=ATi+全局网损+送出电力-该时段传统电源出力-该时段清洁能源出力
C调节局Tij=max[(ATi+局部网损+该地区送出断面安全限额-该地区传统电源最小出力-该地区清洁能源出力),地区内变压器或线路限额约束下调节需求]
上式中,C调节局Tij为第j个次一级电网的局部需求量,ATi为时段Ti对应的负荷水平。
5.根据权利要求1所述的省级电网调节资源的可发挥能力测算方法,其特征在于,各时段对应参与交易省级电网负荷水平ATi的通道能力AF包括任意时段Ti对应的通道能力AFTi,且任意时段Ti对应的通道能力AFTi的计算函数表达式为:
AFTi=KFTi*min(ADTi,AGTi)
上式中,KFTi为线路历史相似天下时段Ti对应的波动幅值比率,ADTi为交易省级电网负荷水平ATi在时段Ti对应的通道能力,AGTi为交易省级电网负荷水平ATi在时段Ti受到其他通道影响后的限制能力,min表示取最小值。
6.根据权利要求5所述的省级电网调节资源的可发挥能力测算方法,其特征在于,各时段已使用的通道能力AF的计算函数表达式为:
AF=AF已1+AF已2+AF已3+AF已4+AF已5
上式中,AF已1为跨区域送的电功率值,AF已2为省间中长期购售电量分解到该时段的值,AF已3为省间短期交易的新增/减少值,AF已5为线损统计值。
7.一种省级电网调节资源的可发挥能力测算系统,包括相互连接的微处理器和存储器,其特征在于,该微处理器被编程或配置以执行权利要求1~6中任意一项所述省级电网调节资源的可发挥能力测算方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序用于被计算机设备执行以实施权利要求1~6中任意一项所述省级电网调节资源的可发挥能力测算方法的步骤。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104167766A (zh) * 2014-08-11 2014-11-26 华北电力大学 区域间电力调度的控制方法、控制装置及控制系统
CN106447223A (zh) * 2016-10-18 2017-02-22 国网能源研究院 一种灵活性资源配置方法及系统
CN111900729A (zh) * 2020-07-15 2020-11-06 国电南瑞科技股份有限公司 一种区域电网源网荷互动日内计划优化调整方法及装置
CN113488998A (zh) * 2021-07-06 2021-10-08 中国电力科学研究院有限公司 跨区备用辅助服务市场日前调度方法、系统、设备及介质

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9251479B2 (en) * 2010-07-02 2016-02-02 General Electric Technology Gmbh Multi-interval dispatch method for enabling dispatchers in power grid control centers to manage changes

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104167766A (zh) * 2014-08-11 2014-11-26 华北电力大学 区域间电力调度的控制方法、控制装置及控制系统
CN106447223A (zh) * 2016-10-18 2017-02-22 国网能源研究院 一种灵活性资源配置方法及系统
CN111900729A (zh) * 2020-07-15 2020-11-06 国电南瑞科技股份有限公司 一种区域电网源网荷互动日内计划优化调整方法及装置
CN113488998A (zh) * 2021-07-06 2021-10-08 中国电力科学研究院有限公司 跨区备用辅助服务市场日前调度方法、系统、设备及介质

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