专利名称：一种多源协调日前发电计划方法
技术领域：
本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种多源协调日前发电计划方法。
背景技术：
随着能源与环境问题的日益严峻，节能减排问题在世界范围内得到广泛关注。风能作为可再生无污染的绿色能源，风力发电近年来得到了大力发展。风力发电依赖于变化的气象条件，有功出力会在不同时段间剧烈波动，比如前一时段输出功率很高，到下一时段又跌落到较低水平。系统中日益增加的大型风电等可再生能源对传统电网的可靠性及稳定性带来很大的冲击，这与系统需要平稳、确定的电能注入相矛盾。当大型可再生能源接入电力系统后，传统机组的爬坡速率往往不能满足可再生能源带来的大幅度、短时的功率波动要求，这就迫使电网对接入系统的可再生能源进行限制。由于风能的间歇性和随机性，风能发电运行系统很难提供连续稳定的能量输出，在风能发电系统运行过程中，根据电网用电的有功功率，制定合理的风能发电计划，是发挥风能发电系统综合效益，实现安全性、经济性、环保性的重要内容，也是建设风能发电智能全景优化控制系统必不可少的环节。然而，目前尚没有有效的调度方法，实现风能发电系统的有功优化调度。在实际运行中，电力系统调度中心往往根据运行经验，人工制定风能发电系统的发电计划，从而难以保证调度运行的安全性和经济性，也给运行人员带来了巨大的工作量。
发明内容
本发明涉及一种多源协调日前发电计划方法，所述方法协调风电机组、水电机组和火电机组三种能源机组的出力计划，所述水电机组包括抽水蓄能机组，所述方法包括步骤SI，获取发电需求；步骤S2，根据风电上报计划和所述风电机组的约束条件以及所述获取的发电需求，计算出所述水电机组和火电机组承担的发电需求曲线；步骤S3，根据所述水电机组的约束条件采用调峰算法计算出所述水电机组的出力计划；步骤S4，根据水所述电机组和火电机组承担的发电需求曲线和所述水电机组的出力计划，计算出所述火电机组承担的发电需求曲线，根据所述火电机组承担的发电需求曲线和所述火电机组的约束条件计算出所述火电机组的出力计划。本发明提供的第一优选实施例中所述步骤S2中所述风电机组的约束条件包括风电机组群出力约束
权利要求
1.一种多源协调日前发电计划方法，其特征在于，所述方法协调风电机组、水电机组和火电机组三种能源机组的出力计划，所述水电机组包括抽水蓄能机组，所述方法包括 步骤Si，获取发电需求； 步骤S2，根据风电上报计划和所述风电机组的约束条件以及所述获取的发电需求，计算出所述水电机组和火电机组承担的发电需求曲线； 步骤S3，根据所述水电机组的约束条件采用调峰算法计算出所述水电机组的出力计划； 步骤S4，根据水所述电机组和火电机组承担的发电需求曲线和所述水电机组的出力计划，计算出所述火电机组承担的发电需求曲线，根据所述火电机组承担的发电需求曲线和所述火电机组的约束条件计算出所述火电机组的出力计划。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中所述风电机组的约束条件包括风电机组群出力约束
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，采用所述调峰算法是以所述火电机组煤炭消耗最小为依据来计算出所述水电机组的出力计划的，保证所述火电机组承担的发电需求曲线尽量低且平坦。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于， 所述步骤S3中计算所述水电机组的出力计划用目标函数模型进行计算，用拉格朗日算法计算所述火电机组的煤炭消耗量； 所述目标函数模型包括水电调峰模型和火电拉格朗日模型，所述水电调峰模型满足所述水电机组的调峰效益最大，所述火电拉格朗日模型满足所述火电机组消耗的煤炭量最小; 日前发电计划以15分钟为一个优化逻辑时段，计算时常为24小时，96个时段，所述水电调峰模型为
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中水电机组的约束条件包括机组出力上下限约束和电量约束，所述步骤S4中所述火电机组的约束条件包括机组出力上下限约束、负荷平衡约束、机组爬坡速率的约束和机组固定出力约束； 所述机组出力上下限约束为
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中所述调峰算法依照各个所述水电机组调峰顺序依次调峰进行计算，每个所述水电机组调峰完毕后，修正所述发电需求曲线，作为下一个所述水电机组调峰的负荷依据，直到计算到第i个所述水电机组，所述i与所述运行的水电机组总数量Nh相等； 所述水电机组调峰顺序调节的方法为调高可调容量大、可调电量较小的水电机组的调峰序位；调低可调容量小、可调电量较大的水电机组的调峰序位。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4之后还包括 步骤S5，校验断面约束，如果不满足，根据各断面两侧水电机组和火电机组的出力计划和越限值重新计算各断面两侧的水电机组和火电机组的出力计划。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，地区包括由北向南的三个区域H地区、J地区和L地区，东、西部电力向中部输送，北部电力向南部输送，所述地区的电网中包括两个断面JH断面和LJ断面； 所述JH断面功率关系式为
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述断面的传输功率不小于最大传输功率时，所述断面功率越限，当所述JH断面功率越限时，降低所述H地区机组出力计划，提高H以南地区机组的出力计划；当所述LJ断面功率越限时，就需要提高所述L地区机组出力计划，降低所述L以北地区机组出力计划。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于， 如果所述U断面功率越限时，进一步判断所述JH断面是否功率越限，如果所述JH断面功率越限则提高所述L地区机组出力计划，降低所述H地区机组出力计划，如果JH断面没有功率越限则提高所述L地区机组出力计划，降低所述J地区机组出力计划； 如果所述JH断面功率越限时，进一步判断所述LJ断面是否功率越限，如果所述LJ断面功率越限则提高所述L地区机组出力计划，降低所述H地区机组出力计划，如所述果LJ断面没有功率越限则提高所述J地区机组出力计划，降低所述H地区机组出力计划。
全文摘要
本发明提供一种多源协调日前发电计划方法，协调风电机组、水电机组和火电机组三种能源机组的出力计划，水电机组包括抽水蓄能机组，包括步骤S1，获取发电需求；步骤S2，根据风电上报计划和风电机组的约束条件以及获取的发电需求，计算出水电机组和火电机组承担的发电需求曲线；步骤S3，根据水电机组的约束条件采用调峰算法计算出水电机组的出力计划；步骤S4，根据水电机组和火电机组承担的发电需求曲线和水电机组的出力计划，计算出火电机组承担的发电需求曲线，根据火电机组承担的发电需求曲线和火电机组的约束条件计算出火电机组的出力计划。本发明提供的一种多源协调日前发电计划方法，满足电网安全要求，同时充分利用可再生能源。
文档编号H02J3/46GK103066626SQ201210428990
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者韩彬, 崔晖 申请人:中国电力科学研究院, 国家电网公司