[发明专利]一种引导风电场参与源-网协调的奖惩机制

说明书

本发明公开一种引导风电场参与源‑网协调的奖惩机制，用于缓解新能源电力系统调度存在功率偏差的问题。所述风电场参与源‑网协调的奖惩机制，是通过引导风电场配置储能系统，使其输出功率满足评估指标后，对风电场按照风电输出功率的波动情况和历史波动趋势以及风电输出功率占系统总发电功率三个影响因子来确定奖惩金额。所述引导风电场参与源‑网协调的过程包含三个步骤：(1)确定电网系统对风电输出功率能满足源‑网协调的评估指标；(2)建立奖惩机制模型，分析风电波动率和风力发电占比对奖惩因子的影响；(3)分析风电波动率的历史变化趋势对奖惩机制的影响，进一步修正奖惩模型；(4)选择优化算法确定储能系统容量使风电场的经济目标最优。本发明给出的奖惩机制用于解决在大规模风电并网过程中，由于风电波动性和不确定性而导致风电输出功率曲线与电网调度曲线存在偏差，从而造成风电场弃风或对电力系统的安全运行产生影响的问题。

技术领域

本发明涉及新能源电力系统调度和风电场参与“源网协调”的领域，特别是涉及一种引导风电场降低风电输出功率波动的奖惩机制。

背景技术

目前，由于风力的间歇性、波动性和不确定性，风电并网对电力系统的运行可靠性和电能质量产生影响，也严重削弱了电网调度部门对风电输出功率的控制能力。在高风电渗透率系统中，风电受自然条件变化的影响具有反调峰特性，新能源出力超过系统调节范围时，必须控制出力以保证系统动态平衡，但常常由于火电机组调节能力不足，风电外送受限而出现“弃风”现象。新能源高比例接入电力系统后，增加了系统功率调节的负担，常规电源不仅要跟随负荷变化，还需要平衡新能源的出力波动。在风电并网中，风电场主要关注上网电量，而电网要时刻维持供需平衡，满足安全性、可靠性等要求。二者在并网可靠性和经济利益上明显存在冲突。风电场配置一定容量的储能系统后，可以使得风电场具备一定的调节能力，从而使风电场能够主动地参与电网调度，有助于提高风电消纳能力。然而，由于受目前技术发展的限制，储能装置造价成本、运行费用高昂，配置储能对风电场的经济运行产生了障碍。因此需要通过奖惩机制，综合考虑风电场配置储能的经济利益，目的是为达到风电场与电力系统间功率协调的状态。

发明内容

本方法针对风电场输出功率与电网调度曲线存在偏差这一问题，提出一种电网公司引导风电场积极参与“源—网”协调的奖惩机制。所述风电场参与源-网协调的奖惩机制，是通过引导风电场配置储能系统，使其输出功率满足评估指标后，对风电场按照风电输出功率的波动情况和历史波动趋势以及风电输出功率占系统总发电功率三个影响因子来确定奖惩金额。本方法包含三个步骤。

步骤1：确定电网系统对风电输出功率能满足源-网协调的评估指标，包括风电波动率和风电容量可信度；

步骤2：建立奖惩机制模型，分析风电波动率和风力发电占比对奖惩因子的影响；

步骤3：分析风电波动率的历史变化趋势对奖惩机制的影响，进一步修正奖惩模型；

步骤4：选择优化算法确定储能系统容量使风电场的经济目标最优。

附图说明

图1是本发明中引导风电场参与源网协调的奖惩机制框架图。

图2是本发明中的风电场输出功率波动率的变化趋势类型图。

图3是本发明中的风电场输出功率与调度功率的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

步骤1，确定电网系统对风电输出功率能满足源-网协调的评估指标，包括风电波动率和风电容量可信度，下面定义风电波动率和风电容量可信度两个指标。

风电波动率定义为风电输出功率的波动变化量的标准差，反映出波动变化量的稳定性。风电波动在风电并网中对电力系统稳定性影响很大，减小风电波动率有助于风电场参与源-网协调，因此波动率是评价风电质量优劣的一项重要指标。风电波动率的计算公式为: