[发明专利]一种风电减载参与系统一次调频的多目标机组组合方法

说明书

本发明涉及一种风电减载参与系统一次调频的多目标机组组合方法，包括以下步骤：1)一次调频备用的调整，采用PCS策略进行风电弃风减载的一次调频备用；2)多目标优化模型的构建，根据风电参与一次调频备用方法构建多目标优化模型；3)模型最优解集获取，利用NNC法求取多目标优化模型的最优解集；4)机组组合方案确定，根据模糊隶属度函数法获取最优折中解，确定机组组合方案。与现有技术相比，本发明具有保证系统一次调频能力充足、减小风电经济损失、降低发电机组运行成本等优点。

技术领域

本发明涉及风电发电机组领域，尤其是涉及一种风电减载参与系统一次调频的多目标机组组合方法。

背景技术

机组组合问题是电力系统优化调度中的一个重要问题，其主要任务是在计划调度周期内满足系统的安全约束来安排发电机组的启停状态和出力，使得计划周期内运行成本最小。近年来，含风电的电力系统机组组合以及调度研究主要侧重于风电随机性与间歇性对系统运行的影响，通过增加旋转备用来维持系统的功率平衡。例如以系统总发电成本最低为目标，分别考虑风电预测误差和负荷预测误差，建立了多时间尺度协调机组组合的旋转备用优化模型。又如通过划分预测的风电功率，将部分可靠的风电功率直接应用于机组组合调度中，将不可靠的部分作为旋转备用的参考依据。又如，有研究指出旋转备用需要相对较长的时间周期(5-10min)才能被激活，在考虑频率稳定性方面，它并不能在意外扰动下快速稳定系统的频率偏差。此外，现有研究指出机组组合的启停状态和出力情况会直接影响到系统的一次调频能力，即在意外扰动(负荷突增，机组脱网)发生时处于开机状态的机组能否提供充足的一次调频备用问题，并且一次备用与系统频率偏差有强耦合关系，若不考虑一次备用则优化所得的机组组合并不安全。针对此问题，有研究人员将风机变桨控制与储能相结合参与一次调频，以风储系统运行成本最小为目标，得到基于机会约束规划下的储能容量的最优配置。但侧重点为风电场自身的一次调频能力，并未与常规机组作为整体联合考虑系统内的一次调频备用，且未考虑意外扰动下备用是否充足。同时以上关于风电并网后的机组组合的现有技术均没有考虑风电减载参与系统一次调频对常规机组运行的影响。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种保证系统一次调频能力充足、减小风电经济损失、降低发电机组运行成本的风电减载参与系统一次调频的多目标机组组合方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种风电减载参与系统一次调频的多目标机组组合方法，该方法包括以下步骤：

1)一次调频备用的调整，采用PCS策略进行弃风减载的一次调频备用；

2)多目标优化模型的构建，根据一次调频备用结果构建多目标优化模型；

3)模型最优解集获取，利用NNC法求取多目标优化模型的最优解集；

4)机组组合方案确定，根据模糊隶属度函数法获取最优折中解，确定机组组合方案。

优选地，所述的步骤1)为采用PCS策略进行弃风减载，所述的PCS策略的弃风减载量与减载后的风电机组的实际出力的表达式为：

其中，P_WD为弃风减载量，d为弃风减载比例系数，系数d的取值取决于在机组组合优化调度中总的一次备用对风电机组的备用需求；P_W’为减载后的发电量，t为时间。

优选地，所述的步骤2)具体包括以下步骤：

21)目标优化；

22)计划周期内的参数约束；

23)多目标优化模型建立。

优选地，所述的步骤21)具体包括：