[发明专利]一种水电富集电网大规模电站群长期电力电量平衡分析方法

摘要

一种水电富集电网大规模电站群长期电力电量平衡分析方法，根据水电站分类引入主要调节水电站阶段水位目标控制条件，优化调度运行方式。根据节能原则优先扣除风、光电站出力过程，并以总利用小时数为控制目标，分汛枯期差异化确定各火电站月度电量，得到水电站的面临负荷需求。对日调节及以下水电站进行定水位计算，确定出力过程，进而以余留负荷为电量需求，以季调节及以上水电站汛前和汛末水位为阶段控制目标，以发电能力等比例确定各电站电量，进行定出力计算，同时耦合切负荷方法确定各类电站典型日出力过程，并重新计算下游日调节及以下水电站入库流量过程。本发明可操作性强、计算效率高，可以快速得到合理可行的中长期电力电量平衡计划。

主权项

一种水电富集电网大规模电站群中长期电力电量平衡分析方法，其特征包括如下步骤，(1)读取省级电网的调度期内逐小时负荷需求；(2)选择参与电力电量平衡计算的所有电站，包括水电站、火电站、风电站、光伏电站；根据特点的不同将水电站分为三种类型：第一类水电站为缺乏计算资料的水电站；第二类水电站为有计算资料，具有周调节及以下调节性能的水电站；第三类水电站为参与电力电量平衡分析的主要调节电站，用于调节系统的电力电量平衡，选择具有季调节及以上调节性能的电站；(3)对于不同类型的电源，设定各类电源的约束条件；对于水电站，设定其出库限制、水位限制以及出力上下限限制；对于火电站、风电站、光伏电站，设定其出力减扣及出力上下限限制；(4)直接安排部分电站的运行方式；对于第一类水电站，由于缺乏必要的计算资料，直接安排其各时段出力过程，其出力为前Y年的平均出力，如公式(1)，其中N_m,t为电站m在时段t的平均出力，N_m,y,t为电站m在第y年时段t的平均出力；对于第二类水电站，以其历史实际运行水位为参考，安排其水位过程；对于第三类水电站，根据其控制水位点安排其初始水位过程，并且根据其始末水位以及调度期内的预测入库水量估算其可发电量对于火电站，安排其调度期内发电量；在汛期，各火电站以单台机组最小出力运行，在枯水期，各火电站根据各月的负荷比例分配调度期的剩余电量；对于风电站、光伏电站，从历史各月中选取一个典型日的运行方式作为其每个月的运行方式；$\begin{array}{cc}{N}_{m,t}=\underset{y=1}{\overset{Y}{\Σ}}{N}_{m,y,t}/Y& 1\≤t\≤T\end{array}---\left(1\right)$(5)采用以水定电方法计算第二类与第三类水电站的出力过程；(6)采用公式(2)计算各时段第三类水电站所需平衡的电量；公式(2)中，E_H3,t为第三类水电站需要的发电量，D_t为时段t的需求电量，M_H1、M_H2、M_T、M_W、M_S分别为第一类水电站、第二类水电站、火电站、风电站、光伏电站的个数；$\begin{array}{cc}{E}_{H3,t}=D_t-\underset{m=1}{\overset{M_{H1}}{\Σ}}{E}_{m,t}-\underset{j=1}{\overset{M_{H2}}{\Σ}}{E}_{j,t}-\underset{l=1}{\overset{M_T}{\Σ}}{E}_{l,t}-\underset{p=1}{\overset{M_W}{\Σ}}{E}_{p,t}-\underset{q=1}{\overset{M_S}{\Σ}}{E}_{q,t}& 1\≤t\≤T\end{array}---\left(2\right)$(7)根据第三类水电站的可发电量等比例安排主调节电站的电量，采用以电定水方法计算，各主要调节电站分配的电量如公式(3)，式中E_k,t为第k座水电站在t时段的需发电量；$E_{k,t}=E_{k,t}^k/\underset{k=1}{\overset{M_{H3}}{\Σ}}{E}_{k,t}^k*E_{H3,t}---\left(3\right)$(8)逐时段计算总发电量与总负荷的偏差，如果电量不平衡，则从步骤(6)开始重新计算，如果电量平衡，则进行步骤(9)；(9)逐日日负荷扣除风电以及光伏电站的逐日负荷，然后按照水电、火电的顺序进行逐次切负荷；其中水电按照等符合率原则调整电量，火电按照节能减排原则进行排序，采用切负荷方法确定其日出力过程；(10)进行下一日电力平衡分析，直至完成中长期电力电量平衡分析。