[发明专利]风电与常规能源协调调度风电相容性网络安全分析方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统调度自动化技术领域，具体地说涉及一种风电与常规能源协调调度风电相容性网络安全分析方法。

背景技术

当前，节能减排并遏制气候变暖已经是全世界面临的一项共同挑战和重要议题。我国政府高度重视电力工业的节能减排工作，提出在电力领域实施节能发电调度，提高电力工业能源使用效率，减少环境污染，促进能源和电力结构调整。这是电力行业贯彻落实科学发展观，构建社会主义和谐社会的重大举措，是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择。

以风电为代表的新兴能源因其无污染可再生特性，且无温室气体排放，逐渐成为能源发展的重要方向。但风电具有典型的间歇性特性，与常规能源相比供电可靠性较低。风电具有随机性、波动性和间歇性，难以有效预测、调度和控制，电网安全运行控制风险增加。其次，风电资源的地域特征明显，与需求呈逆向分布。由于风电场当地用电需求小，电网结构薄弱，风电场接入、输送和消纳问题突出。此外，风电的反调峰特性进一步加剧了电网运行的矛盾，为电网运行方式安排和运行控制带来巨大冲击。并且资源有效配置问题有待解决。这三大难题成为了制约我国新能源发展的瓶颈，如果不能得到有效解决，会严重影响我国新能源发展目标的实现。

风电接纳能力不足主要受制于电网结构薄弱，以及电源布局不合理，无法满足高渗透率新能源发电接入后的电网频率电压和供电可靠性要求。但也发现，机组启停和出力计划安排对新能源接纳也有非常明显的影响。因此，为提升大规模间歇性新能源接纳能力，尤其是大规模风电接纳能力，提升电网安全运行水平和大电网驾驭能力，实现更大范围资源优化配置，发挥互联大电网资源优化配置潜力，迫切需要将大规模风电接入下的电网运行控制安全防线前移，由实时调度控制延伸到日前计划编制，利用高精度负荷预测和风功率预测信息，通过日前风电与常规能源协调优化，消除大规模风电接入面临的主要风险，为实时调度提供更大的安全裕度和更为广泛的调节手段。然而，由于风电出力的波动性和间歇性，短期风功率预测难以精确预测未来的风电出力，因此风电运行实际出力与日前计划编制中风电出力之间存在一定范围的偏差，当风电实际运行出力和日前计划编制中风电出力偏差比较大时，不能保证电网运行依然安全。

发明内容

本发明的目的在于评估风电出力大幅度偏离预测出力情况下日前计划计算出的机组组合和出力计划是否依然满足风电全接纳和电网安全需求。

本发明采用的技术方案为：

风电与常规能源协调调度风电相容性网络安全分析方法，包括以下步骤：

（1）根据短期风功率预测和风电机组历史运行数据以及可靠性指标计算得到风电机组出力波动区间及系统风电出力波动区间；

（2）获取日前发电计划编制电网物理模型及方式数据，启动灵敏度计算得到监视元件对机组灵敏度信息；

（3）根据日前发电计划编制的输入数据，所述步骤（2）计算的灵敏度信息，所述步骤（1）计算的风电机组出力波动区间及系统风电出力波动区间以及日前发电计划编制机组组合状态，设定风电和常规能源机组的约束条件不可松弛，所述约束条件包括日前发电计划所有约束条件，使得风电相容性网络安全分析可行域包含于日前计划可行域；

（4）根据实际电网的电网模型，增加风电机组出力表达式，生成以全系统风电出力上下波动相容度最大为目标的风电与常规能源协调调度优化数学模型，并进行风电相容性网络安全分析；

（5）分析结束，输出系统相容度结果信息。

前述的步骤（3）中日前发电计划编制的输入数据包括周期内的系统负荷预测曲线、母线负荷预测曲线，线路检修计划、联络线计划、风电机组的风功率预测曲线、常规能源即火电机组的可用状态、减出力计划。

前述的步骤（3）中的约束条件为