[发明专利]考虑弃风限负荷手段的新型电力系统运行灵活性评估方法

说明书

本发明涉及电力系统评价技术领域，是一种考虑弃风限负荷手段的新型电力系统运行灵活性评估方法，包括以下步骤：步骤1：由风电出力和负荷获取净负荷曲线，以此反映灵活性需求；步骤2：基于随机生产模拟获得机组调峰/爬坡的有效容量分布，以此反映灵活性供给；本发明具有以下效果：本发明作为一种考虑弃风/限负荷手段的新型电力系统运行灵活性评估方法，能够动态评估电力系统的运行灵活性不足概率和期望，通过对弃风/限负荷这两种调节手段的考虑，最终得到的评估指标能够反映出弃风/限负荷对电力系统灵活性的提升效果。

技术领域

本发明属于电力系统灵活性评价领域，具体涉及一种考虑弃风/限负荷手段的新型电力系统运行灵活性评估方法。

背景技术

在当前全球能源转型、环境污染和气候变化的大环境下，大力发展可再生能源成为世界各国实现可持续发展的重大需求，也是构建新一代低碳化、清洁化电力系统的重要举措。以风电为代表，截止到2020 年底，我国风电累计装机容量达到了2.81亿千瓦，随着我国碳达峰、碳中和目标的提出，风电的未来发展也将助力“双碳”目标的实现。虽然风电发展形势正好，但消纳矛盾一直存在，弃风问题成为常态。制定合理的新能源利用率才是实现高比例可再生能源电力系统的正确途径，合理弃风也可以视作是系统的一种调节手段。

另一方面，风电比例的不断提高对系统的灵活性提出了挑战。在风电渗透率不高的现阶段，灵活性不足导致了局部地区局部时段的弃风问题，未来的高比例风电接入场景下，灵活性不足的后果将会更加严重，甚至导致系统无法安全稳定运行。因此，引入一套度量标准将灵活性指标化尤为重要。目前相关灵活性评估研究所提指标均可反映系统的灵活性能力，为系统的规划运行提供指导，但大部分情况下仍需系统弃风或限负荷进行配合，鲜有将弃风/限负荷作为调节手段纳入灵活性评估体系的研究。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种考虑弃风/限负荷手段的新型电力系统运行灵活性评估方法，该方法可以方便快捷地计算出灵活性不足概率和期望，并将指标可视化，直观展示当前电力系统运行灵活性情况和不足时刻，并在此基础上，进一步考虑弃风/限负荷对系统灵活性影响，形成考虑弃风/限负荷手段的灵活性评估方法。

为实现上述技术目的，本发明采取以下技术方案：

一种考虑弃风限负荷手段的新型电力系统运行灵活性评估方法，包括以下步骤：步骤1：由风电出力和负荷获取净负荷曲线，以此反映灵活性需求；

步骤2：基于随机生产模拟获得机组调峰/爬坡的有效容量分布，以此反映灵活性供给；

步骤3：根据电力供需关系定义灵活性不足概率，灵活性不足概率包含上调灵活性不足概率和下调灵活性不足概率两类；

步骤4：用下调灵活性不足概率确定弃风电量分配，用上调灵活性不足概率确定限负荷的电量分配；

步骤5：弃风/限负荷后再次进行灵活性评估以得到考虑弃风/限负荷手段的灵活性指标，从而衡量当前时段电力系统的灵活性情况。

下面是对上述技术方案的进一步优化或/和改进：

所述步骤2中：确定机组爬坡的有效容量分布的具体方法为：常规机组的向上/向下爬坡容量取决于当前时刻的爬坡速率，而当前时刻的爬坡速率取决于当前时刻出力的大小，设机组i的向上/向下爬坡率分别为r_up,i，r_down,i，当机组i的出力分别为最大/最小技术出力时，其向上爬坡速度为0/r_up,i，向下爬坡速度为r_down,i/0；当机组i出力在 (P_G,i,min,P_G,i,max)之间时，其向上爬坡速度为r_up,i，向下爬坡速度为r_down,i，因此，若机组台数为N，则划分出2N+1个发电出力区间，当发电出力区间划分完成后，各个区间的向上/向下爬坡率划分如下：