一种高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制方法与流程

本发明涉及电网新能源消纳
技术领域：
，具体地，涉及一种高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制方法。
背景技术：
：随着风电并网规模增大，风电消纳受阻问题逐渐凸显。与此同时，在我国部分大规模风电基地建有大容量高载能负荷，且具有较好的调节特性。可充分挖掘高载能负荷调节潜力，提高系统对大规模风电的调峰能力，对风电消纳受阻问题的解决具有重大意义。然而高载能负荷响应和控制特性与风电运行特性差别较大，目前国内外尚未深入研究高载能负荷的响应特性对风电消纳的影响机理，需要提出一种高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制方法，以实现高载能负荷与风电协调控制，达到消纳受阻风电的目的。技术实现要素：本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制方法，提高系统对大规模风电的调峰能力，为风电消纳受阻问题的解决提供指导。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制方法，主要包括：步骤1：确定高载能负荷的响应控制特性；步骤2：根据步骤1的响应控制特性，确定高载能负荷参与风电消纳的控制模型；步骤3：根据步骤2所述的控制模型，确定高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制框架图。进一步地，步骤1中所述高载能负荷包括电解铝、铁合金和碳化硅；所述响应控制特性包括离散控制特性和连续控制特性。进一步地，步骤2中，确定高载能负荷参与风电消纳的控制模型包括：确定高载能负荷参与风电消纳控制模型的目标函数；确定约束调节，具体包括系统功率平衡约束、新能源出力约束和高载能负荷调整约束。进一步地，所述目标函数即风电消纳量最大：所述t为调度期间的总时段数；δt为调度时段长度15min；nw为风电场个数；为风电场i在t时段的增发电力。进一步地，所述系统功率平衡约束为式中：为高载能负荷k在t时段的上调容量；nh为高载能负荷个数；为风电场i在t时段的增发电力；nw为风电场个数；所述新能源出力约束为：式中：为风电在t时段的弃电量；为风电在t时段的预测值；分别为风电在t时段的计划值；所述高载能负荷调整约束为：对第k种高载能负荷的投切时段约束为：上调的持续时间不小于不超过其中，是离散变量，只能取0或1，表示目前投运的第k种高载能负荷在t时段不进行上调，表示目前投运的第k种高载能负荷在t时段上调；和分别为高载能负荷k在t时段的投入持续时间和中断持续时间；和分别为盖载能负荷k的最小连续投入时间和最小连续中断时间。进一步地，所述为4小时，所述为8小时。进一步地，步骤3具体包括：步骤31：确定风电弃风功率和高载能负荷离散调节功率；步骤32：根据步骤31确定的功率值，根据高载能负荷的调整约束得到高载能负荷在各时段的上调量，形成可消纳的弃风功率曲线；步骤33：将可消纳的弃风功率按一定分配原则进行风电增量分配，生成风电日前发电初步修正计划及高载能用电初步修正计划；步骤34：基于步骤33中得到的风电日前发电初步修正计划及高载能用电初步修正计划，对风电接入电网进行安全校核，校核潮流断面、节点电压是否越限，若不满足安全校核，则微调各风电厂之间的增量分配，返回步骤32；若满足，进行步骤35；步骤35：得到高载能负荷日前用电修正计划、风电日前发电修正计划。进一步地，确定风电弃风功率和高载能负荷离散调节功率，包括根据风电日前预测发电值及日前计划发电值，确定风电弃风功率；根据高载能负荷当前用电计划值及离散调节功率上限值，确定高载能负荷离散调节功率。本发明各实施例的一种高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制方法，在确定高载能负荷响应控制特性的基础上，建立了高载能负荷参与风电消纳的控制模型，在高载能负荷参与风电消纳的控制模型的基础上，确定高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制框架图，提高系统对大规模风电的调峰能力，为风电消纳受阻问题的解决提供了指导。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1为本发明高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制方法的控制流程图；图2为本发明高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制方法的控制框架图；图3为本发明实施例所述的兼有高载能负荷的大规模风电基地甘肃河西电网示意图；图4为本发明实施例所述的风电基地弃风情况及高载能负荷投切情况示意图；图5为本发明实施例所述的高载能负荷参与调节消纳风电前后弃风情况对比图。具体实施方式以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。具体地，图1为本发明高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制方法的控制流程图。图1中，本发明提供的高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制方法包括：s1：确定高载能负荷如电解铝、铁合金及碳化硅的响应控制特性，包括离散控制特性和连续控制特性；s2：在步骤s1的基础上，确定高载能负荷参与风电消纳的控制模型；s3：在步骤s2的高载能负荷参与风电消纳的控制模型的基础上，确定高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制框架图。所述s2包括以下步骤：s201：确定高载能负荷参与风电消纳控制模型的目标函数，即风电消纳量最大：式中：t为调度期间的总时段数；nw为风电场个数；为风电场i在t时段的增发电力；s202：确定相关约束调节，即系统功率平衡约束、系能源出力约束、高载能负荷调整约束。1)功率平衡约束式中：为高载能负荷k在t时段的上调容量；nh为高载能负荷个数；2)新能源出力约束式中：为风电在t时段的弃电量；为风电在t时段的预测值；分别为风电在t时段的计划值。3)高载能负荷调整约束对第k种高载能负荷的投切时段约束为：上调的持续时间不小于不超过其中，和分别为高载能负荷k在t时段的投入持续时间和中断持续时间；和分别为盖载能负荷k的最小连续投入时间和最小连续中断时间。所述s3包括以下步骤：s301：根据风电日前预测发电值及日前计划发电值，确定风电弃风功率；s302：根据高载能负荷当前用电计划值及离散调节功率上限值，确定高载能负荷离散调节功率；s303：在步骤s301和步骤s302的基础上，根据高载能负荷的调节约束得到高载能负荷在各时段的上调量，形成可消纳的弃风功率曲线；s304：将消纳的弃风功率按一定分配原则进行风电增量分配，生成风电日前发电初步修正计划及高载能用电初步修正计划。s305：基于步骤s304中得到的风电日前发电初步修正计划及高载能用电初步修正计划，对风电接入电网进行安全校核，校核潮流断面、节点电压是否越限，若不满足安全校核，则微调各风电厂之间的增量分配，返回步骤s303；若满足，进行步骤s306.s306：得到高载能负荷日前用电修正计划、风电日前发电修正计划。图2为本发明高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制方法的控制框架图，图3为本发明实施例所述的兼有高载能负荷的大规模风电基地甘肃河西电网示意图，以4月5日数据为例分析，本发明提供的高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制方法包括：s301：根据风电日前预测发电值及日前计划发电值，确定风电弃风功率，如表1所示；表14月5日风电弃风功率s302：根据高载能负荷当前用电计划和离散调节功率上限值，确定高载能负荷离散调节功率，如表2所示；表2高载能负荷调节特性表s303：根据步骤s301、步骤s302的结果和高载能负荷调节约束得到高载能负荷在各时段的上调量，形成可消纳的弃风功率曲线如图4所示；s304：将消纳的弃风功率按一定分配原则进行风电增量分配，生成风电日前发电初步修正计划及高载能用电初步修正计划，表3所示为4:00时刻下的各风电场日前发电修正计划、各高载能日前用电修正计划；表3高载能负荷参与后日前发/用电修正计划s305：基于步骤s304中得到的风电日前发电初步修正计划及高载能用电初步修正计划，对风电接入电网进行安全校核，潮流断面、节点电压均未越限，满足安全校核，进行步骤s306；s306：得到高载能负荷日前用电修正计划、风电日前发电修正计划。图5所示为高载能参与调节前后河西地区弃风功率曲线，表4可以看出高载能负荷参与调节消纳受阻风电后风电消纳量有较大增长，弃风量由389.48mw下降至126.1mw，同比下降了67.62％，故本发明高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制方法能够给达到较好的风电消纳效果。表4高载能负荷参与调节前后弃风情况对比4:00时刻敦煌玉门张掖河西地区总计高载能参与调节前弃风量/mw355.134.380389.48高载能参与调节后弃风量/mw126.100126.1至上述实例分析表明：本发明提供的一种高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制方法，在确定高载能负荷响应控制特性的基础上，建立了高载能负荷参与风电消纳的控制模型，在高载能负荷参与风电消纳的控制模型的基础上，确定高载能负荷参与调节消纳受阻风电的控制框架图，能有效提高系统对大规模风电的调峰能力，对风电消纳受阻问题的解决提供了指导。最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12