一种弃风电交易的实时调度方法及系统与流程

本发明属于电力系统领域，具体涉及一种弃风电交易的实时调度方法及系统。

背景技术：

在能源战略引领和政策驱动下，风电等新能源发电从无到有、从小到大，装机规模和发电量目前均位居世界前列。但是，风力发电具有随机性、波动性和间歇性等特点，风电消纳受到常规电源的调节能力直接影响，风电出力波动范围超出电网调节能力时将导致弃风。

部分地区火电机组特别是热电联产机组占比较高，在冬季供热的需求下，热电联产机组一般按“以热定电”模式运行，电源调峰能力显著降低，在负荷低谷时段为了保证供热和电网的有功平衡，不得不大量弃风，严重影响着风电的接纳。

当前电网电力消纳仅在相同区域级别内实现平衡，若无特殊政策规定，发电电量通常以同一区域级别的消纳为主。部分地区由于所处区域负荷空间有限，新能源消纳空间不足，导致弃风问题严重。

能源局发布数据显示，2016年内多地弃风率超过20％，上述地区被列为风电开发红色预警区域，暂缓核准新的风电项目。

受资源禀赋影响，煤炭等常规能源是供热的主要来源，部分地区采用分散小锅炉、小采暖炉灶等低效率小型采暖方式，加重了冬季供暖期空气污染物排放。

技术实现要素：

考虑到由于风电的随机性、波动性和间歇性导致超出风电出力波动范围时，电网调节的局限性；本发明提出一种弃风电交易的实时调度方法及系统，充分利用风电投资预警地区的弃风出力，执行弃风电跨区域级别、以及在同一区域等级下的跨地区交易的清洁供暖，一方面可以提高风电利用率，另一方面能够实现节能减排，通过弃风电跨区域级别跨地区的供暖方式，解决新能源消纳，是促进绿色低碳发展的有效措施。

本发明提供的技术方案是：

一种弃风电交易的实时调度方法，所述方法包括：

采集风电预测结果；

根据所述风电预测结果和风电接纳能力计算并发布弃风信息；

电力交易调度平台根据发布的弃风信息进行电力认购；

根据电力认购信息确定电力调度计划。

优选的，所述根据风电预测结果和风电接纳能力计算并发布弃风信息，包括：

a.距离限电时刻第一时段时，根据风电预测结果和风电接纳能力的大小确定弃风信息；

b.距离限电时刻第二时段时，采用优先调度评价系统检测弃风信息是否符合新能源优先调度原则；若不符合，则提示修改弃风信息，并返回步骤a；

c.读取距离限电时刻第三时段时的实际风电出力，若此时风电场已经处于限电状态，则读取风电理论功率；

d.将实际风电出力/风电理论功率与弃风电力之差作为实时弃风电力，所述实时弃风电力的积分作为实时弃风电量，并于预定时间范围内发布至电力交易调度平台；其中，所述第一时段＞第二时段＞第三时段。

进一步地，所述根据风电预测结果和风电接纳能力的大小确定弃风信息，包括：对比风电功率预测值与风电接纳能力大小，当风电功率预测值大于电接纳能力时，将超出部分设定为初始弃风电力，将所述初始弃风电力的积分作为初始弃风电量，所述初始的弃风电力与弃风电量构成弃风信息。

优选的，所述电力交易调度平台根据发布的弃风信息进行电力认购，包括：

距离限电时刻第四时段时，电采暖用户读取弃风信息，并在预定时间范围内发出认购意

向给电力交易调度平台；

在距离限电时刻第五时段时，若认购的电力小于实时弃风电力，则电力交易调度平台将认购确认信息发布给电采暖用户，将未被认购的实时弃风电力分配至风电场agc控制平台；若认购的电力超出实时弃风电力，则将认购确认信息发布给电采暖用户；其中，所述第四时段＞第五时段。

优选的，所述根据电力认购信息确定电力调度计划包括：

根据所述弃风信息和用于弃风电力交易的联络线可用输电空间，确定弃风电力交易结果；

根据弃风电力交易结果修订联络线计划曲线。

进一步地，所述确定弃风电力交易结果，包括：

获取认购确认信息后，在距离限电时刻第四时段时，采用电力交易调度平台读取限电时刻联络线输电功率期望值，计算用于弃风电力交易的联络线可用输电空间；

采用电力交易调度平台对比所述联络线可用输电空间与实时弃风电力，取两者中的最小值作为弃风电力交易结果，并实时发布给参与弃风电力交易的电采暖用户。

进一步地，通过下式确定所述联络线可用输电空间：

pe＝min{pl_max-pa,pr}(1)

式中，pe为用于实时弃风电力交易的联络线可用输电空间，pa为限电时刻联络线输电功率期望值，pl_max-pa表示联络线剩余输电能力，pr为联络线调节参数。

进一步地，通过下式确定所述弃风电力交易结果：

pt＝min{pc,pe}(2)。

进一步地，所述根据弃风电力交易结果修订联络线计划曲线包括：

1)距离限电时刻第五时段时，若发生弃风电力交易，则进入下一步，否则结束本次弃风电交易；

2)距离限电时刻第五时段时，在原有联络线输电功率期望值的基础上叠加弃风电交易值，获取新的跨省跨区联络线功率期望值；

3)在限电时刻，实时记录弃风电交易的相关信息，包括记录实际风电出力、交易时间、风电理论出力和电采暖用户的实际用电功率；若所述实际用电功率未超出弃风电力认购结果，则确认交易电量等于电采暖用户的实际用电量；若所述实际用电功率大于认购的弃风力认购结果，则超出认购的弃风电部分，按照正常市场电价结算。

一种弃风电交易的实时调度系统，包括：

采集模块，用于采集风电预测结果；

计算模块，用于电力交易调度平台根据所述风电预测结果和风电接纳能力计算并发布弃风信息；

认购模块，用于根据发布的弃风信息进行电力认购；

确定模块，用于根据电力认购信息确定电力调度计划。

优选的，所述计算模块包括：

获取单元，用于距离限电时刻第一时段时，根据风电预测结果和风电接纳能力的大小确定弃风信息；

评估单元，用于距离限电时刻第二时段时，采用优先调度评价系统检测弃风信息是否符合新能源优先调度原则；若不符合，则提示修改弃风信息，并返回步骤a；

读取单元，用于读取距离限电时刻第三时段时的实际风电出力，若此时风电场已经处于限电状态，则读取风电理论功率；

定义单元，用于将实际风电出力/风电理论功率与弃风电力之差作为实时弃风电力，所述实时弃风电力的积分作为实时弃风电量，并于预定时间范围内发布至电力交易调度平台。

优选的，所述认购模块包括：

传输单元，用于距离限电时刻第四时段时，电采暖用户读取弃风信息，并在预定时间范围内发出认购意向发给电力交易调度平台；

调度单元，用于距离限电时刻第五时段时，若认购的电力小于实时弃风电力，则电力交易调度平台将认购确认信息发布给电采暖用户，将未被认购的实时弃风电力分配至风电场agc控制平台；若认购的电力超出实时弃风电力，则将认购确认信息发布给电采暖用户。

优选的，所述确定模块包括：

交易单元，用于根据所述弃风信息和用于弃风电力交易的联络线可用输电空间，确定弃风电力交易结果；

修订单元，用于根据弃风电力交易结果修订联络线计划曲线。

进一步地，所述交易单元，包括：

计算子单元，用于获取认购确认信息后，在距离限电时刻第四时段时，采用电力交易调度平台读取限电时刻联络线输电功率期望值，计算用于弃风电力交易的联络线可用输电空间；

对比子单元，用于采用电力交易调度平台对比所述联络线可用输电空间与实时弃风电力，取两者中的最小值作为弃风电力交易结果，并实时发布给参与弃风电力交易的电采暖用户。

进一步地，所述修订单元，包括：

处理子单元，用于距离限电时刻第五时段时，若发生弃风电力交易，则进入下一步，否则结束本次弃风电交易；

更新子单元，用于距离限电时刻第五时段时，在原有联络线输电功率期望值的基础上叠加弃风电交易值，获取新的跨省跨区联络线功率期望值；

记录子单元，用于在限电时刻，实时记录弃风电交易的相关信息，包括记录实际风电出力、交易时间、风电理论出力和电采暖用户的实际用电功率；

判定子单元，用于若所述实际用电功率未超出弃风电力认购结果，则确认交易电量等于电采暖用户的实际用电量；若所述实际用电功率大于认购的弃风力认购结果，则超出认购的弃风电部分，按照正常市场电价结算。

与最接近的现有技术相比，本发明具有如下显著进步：

考虑到由于风电的随机性、波动性和间歇性导致超出风电出力波动范围时，电网调节的局限性；本发明提供一种弃风电交易的实时调度方法及系统，为跨区域弃风电交易的市场化设计提供参考，充分利用风电投资预警地区的弃风出力，执行弃风电跨区域级别、以及在同一区域等级下的跨地区交易的清洁供暖，采集风电预测结果；

根据风电预测结果和风电接纳能力计算并发布弃风信息；电力交易调度平台根据发布的弃风信息进行电力认购；根据电力认购信息确定电力调度计划。一方面提高了风电利用率，另一方面能够实现节能减排，通过弃风电跨区域级别跨地区的供暖方式，解决新能源消纳，是促进绿色低碳发展的有效措施。

附图说明

图1为本发明具体实施方式中提供的总流程图；

图2为本发明具体实施方式中提供的弃风电交易的实时调度流程图；

图3为本发明具体实施方式中提供的弃风电供暖实时调度流程时间窗口示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。

本发明提出了一种弃风电交易的实时调度方法及系统。通过本发明方案的实施，可实现弃风电的在不同区域级别、不同地区的交易，从而扩大了弃风电的交易范围，提高风电场、电采暖及储热式电采暖用户的收益能力。

如图1和图2所示，弃风电交易的实时调度方法具体包括以下步骤，各个步骤的时间窗口示意图如图3，包括：

s1采集风电预测结果；

s2根据所述风电预测结果和风电接纳能力计算并发布弃风信息；

s3电力交易调度平台根据发布的弃风信息进行电力认购；

s4根据电力认购信息确定电力调度计划。

步骤s2中，根据风电预测结果和风电接纳能力计算并发布弃风信息，包括：

a.距离限电时刻第一时段时，根据风电预测结果和风电接纳能力的大小确定弃风信息；

b.距离限电时刻第二时段时，采用优先调度评价系统检测弃风信息是否符合新能源优先调度原则；若不符合，则提示修改弃风信息，并返回步骤a；

c.读取距离限电时刻第三时段时的实际风电出力，若此时风电场已经处于限电状态，则读取风电理论功率；

d.将实际风电出力/风电理论功率与弃风电力之差作为实时弃风电力，实时弃风电力的积分作为实时弃风电量，并于预定时间范围内发布至电力交易调度平台。其中，第一时段＞第二时段＞第三时段，第一、二、三时段可分别设定为15min、13min和5min；此外，预定时间范围通常设置为1min。

步骤a中，根据风电预测结果和风电接纳能力的大小确定弃风信息，包括：对比风电功率预测值与风电接纳能力大小，当风电功率预测值大于电接纳能力时，将超出部分设定为初始弃风电力，将所述初始弃风电力的积分作为初始弃风电量，所述初始的弃风电力与弃风电量构成弃风信息。

步骤s3中，电力交易调度平台根据发布的弃风信息进行电力认购，包括：

距离限电时刻第四时段时，电采暖用户读取弃风信息，并在1min内发出认购意向给电

力交易调度平台；

距离限电时刻第五时段时，若认购的电力小于实时弃风电力，则电力交易调度平台将认购确认信息发布给电采暖用户，将未被认购的实时弃风电力分配至风电场agc控制平台；若认购的电力超出实时弃风电力，则将认购确认信息发布给电采暖用户。其中，第四时段＞第五时段，第四和第五时段可分别设定为4min和3min；

步骤s4中，根据电电力认购信息确定电力调度计划包括：

4-1根据所述弃风信息和用于弃风电力交易的联络线可用输电空间，确定弃风电力交易结果；

4-2根据弃风电力交易结果修订联络线计划曲线。

步骤4-1中，确定弃风电力交易结果，包括：

获取认购确认信息后，距离限电时刻4min时，即距离限电时刻第四时段时，采用电力交易调度平台读取限电时刻联络线输电功率期望值，计算用于弃风电力交易的联络线可用输电空间；

采用电力交易调度平台对比所述联络线可用输电空间与实时弃风电力，取两者中的最小值作为弃风电力交易结果，并实时发布给参与弃风电力交易的电采暖用户。这里提到的电采暖用户主要是指储热式电采暖用户。

通过下式确定联络线可用输电空间：

pe＝min{pl_max-pa,pr}(1)

式中，pe为用于实时弃风电力交易的联络线可用输电空间，pa为限电时刻联络线输电功率期望值，pl_max-pa表示联络线剩余输电能力，pr为联络线调节参数。

通过下式确定弃风电力交易结果：

pt＝min{pc,pe}(2)。

步骤4-2中，根据弃风电力交易结果修订联络线计划曲线包括：

1)在距离限电时刻3min时，即距离限电时刻第五时段时；若发生弃风电力交易，则进入下一步，否则结束本次弃风电交易；

2)在距离限电时刻3min时，在原有联络线输电功率期望值的基础上叠加弃风电交易值，获取新的跨省跨区联络线功率期望值；

3).在限电时刻，实时记录弃风电交易的相关信息，包括记录实际风电出力、交易时间、风电理论出力和电采暖用户的实际用电功率；若所述实际用电功率未超出弃风电力认购结果，则确认交易电量等于电采暖用户的实际用电量；若所述实际用电功率大于认购的弃风力认购结果，则超出认购的弃风电部分，按照正常市场电价结算。

基于同一发明技术构思，本申请还提供一种弃风电交易的实时调度系统，包括：

采集模块，用于采集风电预测结果；

计算模块，用于电力交易调度平台根据所述风电预测结果和风电接纳能力计算并发布弃风信息；

认购模块，用于根据发布的弃风信息进行电力认购；

确定模块，用于根据电力认购信息确定电力调度计划。

其中，计算模块包括：

获取单元，用于距离限电时刻第一时段时，根据风电预测结果和风电接纳能力的大小确定弃风信息；

评估单元，用于距离限电时刻第二时段时，采用优先调度评价系统检测弃风信息是否符合新能源优先调度原则；若不符合，则提示修改弃风信息，并返回步骤a；

读取单元，用于读取距离限电时刻第三时段时的实际风电出力，若此时风电场已经处于限电状态，则读取风电理论功率；

定义单元，用于将实际风电出力/风电理论功率与弃风电力之差作为实时弃风电力，所述实时弃风电力的积分作为实时弃风电量，并于预定时间范围内发布至电力交易调度平台。

认购模块包括：

传输单元，用于距离限电时刻第四时段时，电采暖用户读取弃风信息，并在预定

时间范围内发出认购意向发给电力交易调度平台；

调度单元，用于距离限电时刻第五时段时，若认购的电力小于实时弃风电力，则电力交易调度平台将认购确认信息发布给电采暖用户，将未被认购的实时弃风电力分配至风电场agc控制平台；若认购的电力超出实时弃风电力，则将认购确认信息发布给电采暖用户。

确定模块包括：

交易单元，用于根据所述弃风信息和用于弃风电力交易的联络线可用输电空间，确定弃风电力交易结果；

交易单元，还包括：计算子单元，用于获取认购确认信息后，在距离限电时刻第四时段时，采用电力交易调度平台读取限电时刻联络线输电功率期望值，计算用于弃风电力交易的联络线可用输电空间；对比子单元，用于采用电力交易调度平台对比所述联络线可用输电空间与实时弃风电力，取两者中的最小值作为弃风电力交易结果，并实时发布给参与弃风电力交易的电采暖用户。

修订单元，用于根据弃风电力交易结果修订联络线计划曲线。

修订单元，还包括：处理子单元，用于距离限电时刻第五时段时，若发生弃风电力交易，则进入下一步，否则结束本次弃风电交易；更新子单元，用于距离限电时刻第五时段时，在原有联络线输电功率期望值的基础上叠加弃风电交易值，获取新的跨省跨区联络线功率期望值；记录子单元，用于在限电时刻，实时记录弃风电交易的相关信息，包括记录实际风电出力、交易时间、风电理论出力和电采暖用户的实际用电功率；判定子单元，用于若所述实际用电功率未超出弃风电力认购结果，则确认交易电量等于电采暖用户的实际用电量；若所述实际用电功率大于认购的弃风力认购结果，则超出认购的弃风电部分，按照正常市场电价结算。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。