[发明专利]一种计及电网安全约束的光伏电站可发电裕度分配方法

摘要

本发明涉及一种计及电网安全约束的光伏电站可发电裕度分配方法，属于新能源接入电力系统的运行和控制技术领域。本方法根据公平调度原则，在光伏电站进入自由发状态后，将电网接纳光伏发电的空间按照负载率偏差最小的方法平均分配到各光伏电站，一方面避免了由于光伏电站有功设定值过小而产生不必要的弃光，另一方面避免由于下发光伏电站容量导致有功设定值过大，使得光伏电站出力超过电网承受能力。本方法集成在调度中心运行的光伏发电有功控制主站系统中，使该系统实时根据光伏发电运行状态和电网运行状态，实施最适宜的控制策略，保证电网有足够下旋备安全空间，并且光伏电站与电网连接线路断面的有功功率安全，并兼顾各光伏电站间的公平调度。

主权项

一种计及电网安全约束的光伏电站可发电裕度分配方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)从电网的数据采集与监视控制系统采集当前电网自动发电控制机组的实时下旋备、光伏电站与电网之间的连接线路有功功率偏差，从电网调度中心得到电网可接纳的光伏电站有功功率从电网的数据采集与监视控制系统采集与电网相连的各光伏电站的实时有功功率p^w和各光伏电站与电网之间连接线路断面的实时有功功率p^s，从电网调度中心获取有功功率下限p^w、估计最大有功功率和有功功率上限(2)若上述光伏电站有功功率则将与电网相连的各光伏电站的自由发电调节量设为0，并进行步骤(6)；(3)从电网调度中心获取各光伏电站对光伏电站与电网之间连接线路断面的有功功率灵敏度S^SW；(4)建立计及电网安全约束的光伏电站可发电裕度分配方法的目标函数，如下：$\underset{\mathrm{\Δ}{p}_i^{w,f}}{\min }(W^p\·(\mathrm{\Δ}{p}_{\mathrm{wind}}^{\mathrm{cap}}-\underset{i\∈{\mathrm{\Ω}}^w}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{\Δ}{p}_i^{w,f})+W^r\·\underset{i{\mathrm{\Ω}}^w}{\mathrm{\Σ}}{\left({r_i}^w\right)}^2)$其中：Ω^w为与电网相连的所有光伏电站集合，为电网可接纳的光伏电站有功功率，为第i个光伏电站的自由发电调节量，为第i个光伏电站的负载偏差率，W^p、W^r分别为权重系数，W^p取值为10.0，W^r取值为0.01；(5)设定计及电网安全约束的光伏电站可发电裕度分配方法的约束条件，包括：(5‑1)第i个光伏电站的实时有功功率有功功率下限自由发电调节量和光伏电站容量p^w,m之间满足以下关系式：${\underset{\‾}{p}}_i^w\≤p_i^w+\mathrm{\Δ}{p}_i^{w,f}\≤p^{w,m}$(5‑2)第i个光伏电站与电网之间连接线路断面的实时有功功率有功功率上限灵敏度S^SW和自由发电调节量Δp^w,f之间满足以下关系：$p_i^s+S^{\mathrm{SW}}\mathrm{\Δ}{p}^{w,f}\≤{\stackrel{\‾}{p}}_i^s,$(5‑3)电网中所有光伏电站的自由发电调节量满足以下关系式：$\underset{i\∈{\mathrm{\Ω}}^w}{\mathrm{\Σ}}\mathrm{\Δ}{p}_i^{w,f}\≤\max \{\mathrm{\Δ}{p}_{\mathrm{wind}}^{\mathrm{cap}},-\underset{i\∈{\mathrm{\Ω}}^w}{\mathrm{\Σ}}(p_i^w-{\underset{\‾}{p}}_i^w)\},$其中，Ω^w为与电网相连的所有光伏电站集合，为电网可接纳的光伏电站有功功率，为第i个光伏电站的实时有功功率，为第i个光伏电站有功功率下限；(5‑4)设定光伏发电站自由发电调节量的方向约束，使(6)采用内点法求解上述步骤(4)和步骤(5)的二次规划数学模型，得到光伏电站自由发电调节量(7)以上述光伏电站自由发电调节量对光伏电站进行控制，实现考虑电网安全的电力系统光伏电站自由发电控制。