提高风电消纳能力的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统控制技术领域，尤其设及一种利用高载能负荷提高风电消纳 能力的方法。
【背景技术】
[0002] 我国风力发电持续快速发展，已经成为我国第四大电源。近年来却出现了越来越 严重的弃风现象，运一问题在西部地区尤为严重，严重制约了风电的进一步发展。2014年， 甘肃，内蒙古和新疆的弃风率分别达到11%，9%，15%，高于8%的全国平均水平。
[0003] 然而，按照现有传统机组组合模型在出现弃风时难W处理，导致能源浪费。而高载 能负荷的负荷量大，还具有自备电厂，具有作为需求响应资源消纳弃风的潜力。因此如何在 现有机组组合模型的基础上，利用高载能负荷提高风电消纳能力十分具有必要性和可用 性。
【发明内容】
[0004] 综上所述，确有必要提供一种的利用高载能负荷提高风电消纳能力的方法。
[0005] -种提高风电消纳能力的方法，包括：由传统机组组合模型获取第二天的风电出 力数据，得到风电出力的曲线，同时获得第二天的负荷数据，得到负荷曲线，根据所述风电 出力数据及负荷数据，生成含风电的第一日前调度计划;根据第一日前调度计划，获得是否 存在弃风及弃风出现的时间段，若不存在弃风，则将第一所述日前调度计划发送给火电厂 及风电场;若存在弃风，则调用需求侧响应，采用含有可平移负荷的机组组合模型，生成第 二日前调度计划；由第二日前调度计划，获得新的弃风出现的时间分布及弃风电量相关，并 将第二调度计划发送给火电厂，将平移负荷信息发送给含有可平移负荷的高载能企业，将 弃风出现的时间及弃风电量发送给含有自备电厂的高载能企业;含有自备电厂的高载能企 业在得到弃风出现的时间及弃风电量后，结合第二天所述自备电厂的运行情况，获得可消 纳的弃风电量；W及根据收到的可消纳的弃风电量，更新风电的弃风时间及弃风电量，形成 风电的第Ξ日前调度计划，并将第Ξ日前调度计划发送给风电场。
[0006] 相对于现有技术，本发明提供的提高风电消纳能力的方法，基于负荷平移和高载 能负荷自备电厂出力调节，通过采用含有可平移负荷的机组组合模型，提高了风电场的弃 风的利用率，从而提高的资源的利用效率。
【附图说明】
[0007] 图1为提高风电电力消纳的方法的流程图。
[000引图2为本发明实施例提供的风电和高载能负荷联合运行的日前调度示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面根据说明书附图并结合具体实施例对本发明的技术方案进一步详细表述。
[0010] 请一并参阅图1及图2,本发明实施例提供的一种基于负荷平移和高载能负荷自备 电厂出力调节的提高风电消纳能力的方法包括： 步骤S10,按照传统机组组合模型获取第二天的风电出力数据，得到风电出力的曲线， 同时获得第二天的负荷数据，得到负荷曲线，根据所述风电出力数据及负荷数据，生成含风 电的第一日前调度计划； 步骤S20,根据第一日前调度计划，获得是否存在弃风及弃风出现的时间段，若不存在 弃风，则将第一所述日前调度计划发送给火电厂及风电场;若存在弃风，则调用需求侧响 应，采用含有可平移负荷的机组组合模型，生成第二日前调度计划； 步骤S30,根据第二日前调度计划，获得新的弃风出现的时间分布及弃风电量相关，并 将第二调度计划发送给火电厂，将平移负荷信息发送给含有可平移负荷的高载能企业，将 弃风出现的时间及弃风电量发送给含有自备电厂的高载能企业； 步骤S40,含有自备电厂的高载能企业在得到弃风出现的时间及弃风电量后，结合第二 天所述自备电厂的运行情况，获得可消纳的弃风电量;W及 步骤S50,根据收到的可消纳的弃风电量，更新风电的弃风时间及弃风电量，形成风电 的第Ξ日前调度计划，并将风电的第Ξ日前调度计划发送给风电场。
[0011] 在步骤S10中，风电调度中屯、可按照传统机组组合模型获取第二天的风电出力数 据，形成风电出力的曲线，所述风电出力数据的采集包括96个点，每15分钟一个。所述负荷 数据的采集包括96个点，每15分钟一个。调度中屯、利用预测的风电数据和负荷数据，使用传 统机组组合模型，生成一个测试用的含风电的第一日前调度计划，根据第一日前调度计划， 调度中屯、可W预测是否存在弃风，W及弃风出现的时段。
[0012] 具体的，作为一具体的实施例，本实施例中采用的所述传统机组组合模型可包括： (1)目标函数
其中，P(i，t)，y(i，t)分别表示机组i在t时段的出力。了f表示运行的总时间，孔G表 示机组的数量，)，B(i)，Q；i)表示机组i发电成本与输出功率的二次函数的二次项系数， 一次项系数和常数项，C知巧为机组i在t时段的发电成本，?(ζ，0为机组i在t时段的启动成 本。&(U)的计算与机组在启动前的停机时间有关，具体的计算在约束条件中详细解释。V (i，t)为机组i在t时刻的工作启停状态变量，诗1，货=1表示机组i在t时段处于开机状态，而 v(i，t) = 0则代表处于停机状态。停机成本一般不予考虑，因为其对于总成本影响较小。
[001引（2)约束条件 A.功率平衡约束
母表示t时段系统的负荷值，Γ为运行时间的集合。功率平衡约束保证了每一时段 机组总出力和负荷的匹配。
[0014] Β.机组出力上下限约束
(6(1，的表示机组i在t时段的出力下限，到U)表示机组i在t时段的出力上限，巧表示所 有机组的集合。该约束条件保证各机组都能在其正常运行的出力范围内运行。
[0015] C.启停辅助变量约束 j(i，t) + z(i，t)<l Vi'eG'ie 了 (5) j,(i，t)-占(1，t) = ν(ι，t) - v(i: t~ 1) Vi e G，t e 了（ 6) z(i，t)为机组i在t时刻的转换状态变量，z(i，t)=l表示机组i在t时段由开机变为关 机，而E(i，t) = 0则表示机组处于其它状态。公式巧）约束了一个机组在同一时刻不可W同时 启动和停机。公式(6)约束了启动和停机的动作和机组工作状态的一致性。
[0016] D.最小运行时间约束
其中，
，表示在运行开始后，机 组i最初所需的最短运行时间。表示机组i的最小开机运行时间，瑪帮)表示机组i的 初始运行状态/巧)(1) = 1则机组i初始处于运行状态，巧(1)=日则机组i初始处于停机状态。 而(1)表示机组i初始已经运行或停运的时间，若为初始已运行时间，则取正数，若为初始停 机时间则取负数。v( i，k)为机组i在t时刻的工作启停状态变量，诗i，々=表示机组i在t时 段处于开机状态，而= 则代表处于停机状态。公式(7)主要考虑前一天结束时的运行 状况对于新的一天开始运行的影响。如果机组的初始状态是运行的，则表示该机组还需要 至少运行的时间的约束。公式(8)表示机组i每次启动后的最小运行的时间的约束。公式(9) 表示运行时间的最后的馬巧一 1小时内的最小运行时间约束，如果机组在该时段内启动就 必须一直运行到一天结束，不能再次停机； E.最小停运时间约束
其中，
表示在运行开始后，机组i 最初所需的最短停机时间。了Aw。(i)表示机组i的最小停机时间。公式（10)主要考虑前一天 结束时的运行状况对于新的一天开始运行的影响。如果机组的初始状态是停机的，则表示 该机组还需要至少停运的时间的约束。公式（11)表示机组i每次关停后的最小停机的时间 的约束。公式（12)表示运行时间的最后的Γ^。(i) -1小时内的最小停机时间约束，如果机组 在该时段内关停就必须一直停机到一天结束，不能再次开机。
[0017] F.爬坡率约束
化表示机组i的上爬坡率，即机组i出力上调的速度，兄4了丑β]ν(〇表示机 组i的下爬坡率，即机组i出力下调的速度。P(i，t)为机组i在t时段的出力。由于机组调节出 力的速度是有限的，两个相邻时段之间出力的变化时有限的，爬坡率约束就是表征运一限 制的。
[0018] G.停机时间计数器约束
巧y)是一个停机时间计数变量，它表示的是机组i在t时段已经累计连续停机的时 间，由于模型中的启动成本是分段的，与机组停机时间有关，所W利用W上的约束记录停机 时间是必要的。运四个约束条件实现的功能就是当v(;，〇 = 0时，巧1，〇 = ?：(?，?-妈+1:，而 ν(?，0二1时，sa0 = 0，实现了连续停机时间的累计。
[0019] H.分段启动成本约束
运几个约束条件是利用连续停机时间的计数器，实现分段启动成本的计算的， 计算方法如公式（19)。其中，m(i，t)表示虚拟变量。班c妃婚為表示机组i在停机j小时后 的启动成本。一般来讲，随着停机时间的增长，启动成本是不断变大的，当停机达到一定的 时间后，启动成本不再发生变化。表示分段启动成本计算中，最后使得启动成本不再变 化的时间的阔值。):是表不机组停机时间状态的〇-1变量，。狂J，j):.= 表不表不的是 机组i在t时刻已经停机j小时，吼;U，/)=〇考示机组处于其它状态。公式