[发明专利]一种光热电站‑风电场联合系统的有功功率滚动调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光热电站-风电场联合系统的有功功率滚动调度方法，属于电力系统运行和控制技术领域。

背景技术

随着近年来可再生能源发电的快速发展，利用太阳能转化为热能发电的光热发电技术再一次引起人们的关注。据国际能源署预计，在适度政策的支持下，2050年全球CSP累计装机容量将达980GW。目前,国内在张家口、青海等多地均有在建的光热电站项目。

光热电站利用热能产生蒸汽推动汽轮机发电，当光热电站与储热装置结合时，可以显著提高光热发电的可控性和可调度性，从而使原本不可调度的电源变为具有良好调度性能的电源。由于光热电站需要产生蒸汽来发电，因此其对直射太阳光辐射有较高的要求，在我国，可以满足光热电站光照条件要求的地区大多位于西北和北部，这些地区风电资源也比较丰富。由于风电资源存在不确定性，其预测误差使得风电实际出力与预测出力有一定的偏差，在导致弃风问题的同时，也给电力系统的日前调度和实时调度带来了困难。考虑到未来光热电站的发展趋势、其可能建设投产的地理位置以及光热电站的可调度能力，可以考虑将光热电站与风电结合起来。光热电站中储热装置内的能量能以较低的损耗存储很长时间，联合系统在制订日前计划时，如果没有考虑后几日风光功率的不确定性和光热电站可调度能力的变化，就无法制订合理的储热装置充放电计划来充分发挥光热电站的可调度能力，从而影响联合系统在更长时间尺度上的经济效益。因此，对于光热电站和风电联合系统，有必要考虑风光功率预测的不确定性以及风光不确定性在未来48小时中的变化情况，对联合系统的调度问题进行研究。

发明内容

本发明的目的是提出一种光热电站-风电场联合系统的有功功率滚动调度方法，针对可再生能源并网问题，充分考虑风光功率预测的不确定性以及风光不确定性在未来48小时中的变化情况，将未来48小时的风光预测数据纳入光热电站-风电联合系统的调度当中，从而产生合理的未来24小时的光热电站-风电联合系统输出有功功率计划，减少风电场的不确定性，促进可再生能源并网。

本发明提出的光热电站-风电场联合系统的有功功率滚动调度方法，包括以下步骤：

(1)对风电场、光热电站的光场的历史预测数据和历史实际有功功率数据进行统计，建立历史预测数据和历史实际有功功率数据之间的关系曲线，具体过程如下：

(1-1)对光热电站的光场过去一年的历史日前光照功率预测数据进行统计，得到光热电站的光场过去一年的历史日前光照功率预测数据分布区间为上述区间的下界，为上述区间的上界，则过去一年的历史日前光照功率预测数据分布于区间p₁内；

(1-2)设定一个数值gap₁，gap₁的取值范围为gap₁∈(0,5]；

(1-3)根据步骤(1-1)中所述的分布区间p₁和步骤(1-2)中设定的数值gap₁，计算得到子区间P_k，k＝1,2,...,n₁，上述子区间P_k的取值范围为n₁的取值为：

(1-4)对光热电站的光场过去一年的历史实际输出光照功率数据进行统计，得到光热电站光场过去一年的历史实际输出光照功率数据集合h₁；

(1-5)根据步骤(1-3)中所述子区间P_k和n₁，将历史实际输出光照功率数据集合h₁划分为n₁个子集合k＝1,2,...,n₁，具体过程如下：

(1-5-1)从步骤(1-1)所述光热电站的光场过去一年的历史日前光照功率预测数据中找出与上述数据集合h₁中的任意一个元素x相对应的历史日前光照功率预测数据x'，x∈h₁；

(1-5-2)根据步骤(1-3)中所述子区间P_k，若上述则将步骤(1-5-1)中所述的元素x划分给集合k＝1,2,...,n₁；

(1-5-3)遍历数据集合h₁中的每一个元素，重复步骤(1-5-1)和步骤(1-5-2)，将数据集合h₁中的每一个元素划分到上述数据子集合中，k＝1,2,...,n₁；