[发明专利]考虑风电消纳能力的源荷储系统分阶段协调优化方法

权利要求书

1.一种考虑风电消纳能力的源荷储系统分阶段协调优化方法，其特征在于：所述方法内容包括如下步骤：

1)、建立包含常规火电机组、风电机组、电储能及高载能负荷的总体系统构架；

2)、根据弃风量的多少及其变化趋势，判别1)步骤中总体系统的运行状态；

3)、根据步骤2)中的运行状态选择相应的源储协调多目标优化模型或源荷协调多目标优化模型完成协调优化。

2.根据权利要求1所述的考虑风电消纳能力的源荷储系统分阶段协调优化方法，其特征在于：

步骤1)中所述的总体系统构架就是在常规火电机组和风电机组的基础上，将电储能装置和高载能负荷加入到弃风消纳调度模型中。

3.根据权利要求1所述的考虑风电消纳能力的源荷储系统分阶段协调优化方法，其特征在于：

步骤2)中判别总体系统的运行状态后，根据已知的运行状态，确定该状态下的优化目标及控制策略；具体如下：

在系统所能消纳风电容量趋于饱和时，考虑加入电储能装置来提高系统运行的安全性，在不产生弃风的前提下，以平抑风电功率波动和储能出力最小为优化目标，对储能设备进行投切；

当风电出力超过常规电源调节能力时，投入高载能负荷来保证电力系统平衡，从而提高消纳能力，减少弃风，以风电消纳量最大和运行成本最小为目标。

4.根据权利要求1或3所述的考虑风电消纳能力的源荷储系统分阶段协调优化方法，其特征在于：

所述步骤2)中判别总体系统的运行状态具体过程包括：

无弃风时，应满足以下关系式：

式中：和分别为t时段火电机组最小和最大出力；和分别为t时段第i个火电机组最小和最大出力，为t时段风电功率；P_l^t为t时段负荷预测值；I_G为火电机组数量；为t时段火电机组i有功出力；P_G,i,min和P_G,i,max分别为火电机组i最小和最大有功出力；r_i,d和r_i,u分别为火电机组i的向下和向上爬坡率；ΔT为调度时段时长；

根据系统状态划分原则，风电消纳余量为：

在未接入电储能设备之前，当系统所能容纳的风电量趋于饱和时，风电消纳余量有变小趋势，这样便有不等式

且当时，其中B_n为一个常数，定义为步骤1)的总体系统工作点位于完全消纳边界时风电消纳余量；此时仅通过调节常规机组出力不能满足负荷和风电波动需要，应考虑加入电储能装置来提高系统运行的安全性；

有弃风时，在未投入高载能负荷之前，系统风电消纳余量满足不等式

且当时，恒成立；此时风电不能被完全消纳，只能采取弃风措施；该状态下，可投入高载能负荷，从而提高系统对风电的消纳能力，减少弃风。

5.根据权利要求4所述的考虑风电消纳能力的源荷储系统分阶段协调优化方法，其特征在于：

步骤3)中根据选择相应的源储协调多目标优化模型或源荷协调多目标优化模型完成协调优化，具体为：

无弃风状态下选择以平抑风电功率波动和储能出力最小为目标的源储协调多目标优化模型，该模型建立方式为：无弃风状态下风电全部被消纳，当系统所能容纳风电量趋于饱和时，此时考虑接入电储能装置来提高系统运行的安全性，根据功率平衡约束条件、电储能设备输出功率约束条件、电储能设备容量约束条件和合成功率波动平抑约束区间，得到在不产生弃风的条件下，以平抑风电功率波动和储能出力最小为目标的源储协调多目标优化模型；

弃风状态下选择以风电消纳量最大和系统运行成本最小为目标的源荷协调多目标优化模型，该模型的建立方式为：弃风状态下风电不能被完全消纳，为减少弃风，投入高载能负荷，根据系统约束条件、风电出力约束条件、火电机组约束条件、高载能负荷投切约束条件，得到以风电消纳量最大和系统运行成本最小为目标的源荷协调多目标优化模型。