一种可再生能源集群参与调峰及调频优化方法及系统与流程

文档序号:33713602发布日期:2023-04-01 02:19阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种可再生能源集群参与调峰及调频优化方法,其特征在于,包括以下步骤:获取负荷需求预测数据及可再生能源集群数据;以可再生能源集群参与调峰和填谷获得的收益最大、以及可再生能源集群对当地负荷的优化程度最大为目标,构建日前调峰和填谷的目标函数,确定日前调峰和填谷的约束条件,在日前调峰和填谷的约束条件下,对日前调峰和填谷的目标函数进行求解,获得最佳日前调峰和填谷策略;以可再生能源集群参与调频成本最低以及调频平衡为目标,构建日内调频的目标函数,确定日内调频的约束条件,在日内调频的约束条件下,对日内调频的目标函数进行求解,获得最佳日内调频策略。2.根据权利要求1所述的可再生能源集群参与调峰及调频优化方法,其特征在于,所述可再生能源集群数据包括可再生能源集群预测输出曲线及可调节范围、可再生能源集群发电调节成本、可再生能源集群所在区域的负荷预测数据。3.根据权利要求2所述的可再生能源集群参与调峰及调频优化方法,其特征在于,还包括:根据所述可再生能源集群数据确定调峰时段、填谷时段和调频时段。4.根据权利要求3所述的可再生能源集群参与调峰及调频优化方法,其特征在于,根据所述可再生能源集群数据确定调峰时段的步骤具体包括:根据总负荷和可再生能源集群的预设输出功率获得净负荷,对所述净负荷绘制为净负荷曲线;根据所述净负荷曲线获得最大负荷时段和最小负荷时段,将在最大负荷时段的可在生能源集群的最大可上调发电功率作为初始削峰功率,将在最大负荷时段的最大净负荷和初始削峰功率进行差值处理,得到调峰触发功率;当净负荷大于所述调峰触发功率时,开始进入调峰时段,当净负荷小于所述调峰触发功率时,退出调峰时段;在调峰时段,可在生能源集群根据可在生能源集群上调能力上调发电功率使净负荷维持在所述调峰触发功率以下,判断在调峰时段是否出现削峰后的净负荷大于所述调峰触发功率,若判断在调峰时段出现削峰后的净负荷大于所述调峰触发功率,则执行下一步,若判断在调峰时段未出现削峰后的净负荷大于所述调峰触发功率,则输出相应的调峰时段和削峰功率;获取在调峰时段出现削峰后的净负荷大于所述调峰触发功率的时段t
sp
,将此时段t
sp
削峰后的净负荷作为新的调峰触发功率,重新确定调峰时段,并将时段t
sp
的可在生能源集群的最大总可上调发电功率作为新的削峰功率,以新的调峰触发功率和新的削峰功率,转至当净负荷大于所述调峰触发功率时,开始进入调峰时段,当净负荷小于所述调峰触发功率时,退出调峰时段的步骤。5.根据权利要求4所述的可再生能源集群参与调峰及调频优化方法,其特征在于,根据所述可再生能源集群数据确定填谷时段的步骤具体包括:将在最小负荷时段的可在生能源集群总可下调发电功率作为初始填谷功率,在最小负荷时段的最小净负荷和初始填谷功率加和处理,得到填谷触发功率;当净负荷小于填谷触发功率时,开始进入填谷时段,当净负荷大于填谷触发功率时,退
出填谷时段;在填谷时段,可在生能源集群根据可在生能源集群下调能力下调发电功率使净负荷维持在填谷触发功率,判断在填谷时段是否出现填谷后的净负荷小于所述填谷触发功率,若判断在调峰时段出现填谷后的净负荷小于所述填谷触发功率,则执行下一步,若判断在调峰时段未出现填谷后的净负荷小于所述填谷触发功率,则输出相应的填谷时段和填谷功率;获取在调峰时段出现填谷后的净负荷小于所述填谷触发功率的时段t
sv
,将此时段t
sv
填谷后的净负荷作为新的填谷触发功率,重新确定填谷时段,并将时段t
sv
的可在生能源集群总最大可下调发电功率作为新的填谷功率,以新的填谷触发功率和新的填谷功率,转至当净负荷小于填谷触发功率时,开始进入填谷时段,当净负荷大于填谷触发功率时,退出填谷时段的步骤。6.根据权利要求5所述的可再生能源集群参与调峰及调频优化方法,其特征在于,根据所述可再生能源集群数据确定调频时段的步骤具体包括:将日内在调峰时段和填谷时段以外的时段作为调频时段,所述调频时段中的可在生能源集群的总可上调功率和总可下调功率分别作为可用的向上调频能力和可用的向下调频能力。7.根据权利要求2所述的可再生能源集群参与调峰及调频优化方法,其特征在于,以可再生能源集群参与调峰和填谷获得的收益最大、以及可再生能源集群对当地负荷的优化程度最大为目标,构建日前调峰和填谷的目标函数,确定日前调峰和填谷的约束条件,在日前调峰和填谷的约束条件下,对日前调峰和填谷的目标函数进行求解,获得最佳日前调峰和填谷策略的步骤具体包括:获取可再生能源集群参与调峰和填谷的状态变量为:pa
i,t
,i∈n,0≤t≤t式中,n为可再生能源集群数量;t为优化时间;pa
i,t
表示t时段可再生能源集群i的出力调整量;以可再生能源集群参与调峰和填谷获得的收益最大、以及可再生能源集群对当地负荷的优化程度最大为目标,构建日前调峰和填谷的目标函数为:的优化程度最大为目标,构建日前调峰和填谷的目标函数为:式中,oj1为经济性目标;peak为所划分的调峰时段;valley为填谷时段;p
up
为峰时电价;p
dn
为谷时电价;c
i
为可再生能源集群i的发电成本;oj2为就地平衡目标;pl
i,t
为t时段可再生能源集群i的当地负荷水平;ps
i,t
为t时段可再生能源集群i的预设发电功率;确定日前调峰和填谷的约束条件为:pa
i,min
≤pa
i,t
≤pa
i,max
,t∈peak∪valley,i∈n,t∈peak∪valley,i∈n
式中,pa
i,min
、pa
i,max
分别为可再生能源集群i出力调整量的上、下限;在日前调峰和填谷的约束条件下,对日前调峰和填谷的目标函数进行求解,获得最佳日前调峰和填谷策略。8.根据权利要求7所述的可再生能源集群参与调峰及调频优化方法,其特征在于,以可再生能源集群参与调频成本最低以及调频平衡为目标,构建日内调频的目标函数,确定日内调频的约束条件,在日内调频的约束条件下,对日内调频的目标函数进行求解,获得最佳日内调频策略的步骤具体包括:获取日内调频的状态变量为:pa
i
,i∈n式中,pa
i
表示可再生能源集群i的出力调整量;以可再生能源集群参与调频成本最低以及调频平衡为目标,构建日内调频的目标函数为:为:式中,f1为调频成本;ca
i
为可再生能源集群i的单位调频成本;f2为平衡性目标;确定日内调频的约束条件为:1)可再生能源集群出力范围约束:pa
i,min
≤pa
i
≤pa
i,max
,i∈n2)调频任务约束:3)调频方向约束:在日内调频的约束条件下,对日内调频的目标函数进行求解,获得最佳日内调频策略。9.根据权利要求1所述的可再生能源集群参与调峰及调频优化方法,其特征在于,还包括:将最佳日前调峰和填谷策略以及最佳日内调频策略传递给每个可再生能源集群,通过可再生能源集群执行最佳日前调峰和填谷策略以及最佳日内调频策略。10.一种可再生能源集群参与调峰及调频优化系统,其特征在于,包括:数据获取模块,用于获取负荷需求预测数据及可再生能源集群数据;调峰填谷策略模块,用于以可再生能源集群参与调峰和填谷获得的收益最大、以及可再生能源集群对当地负荷的优化程度最大为目标,构建日前调峰和填谷的目标函数,确定日前调峰和填谷的约束条件,在日前调峰和填谷的约束条件下,对日前调峰和填谷的目标函数进行求解,获得最佳日前调峰和填谷策略;调频策略模块,用于以可再生能源集群参与调频成本最低以及调频平衡为目标,构建日内调频的目标函数,确定日内调频的约束条件,在日内调频的约束条件下,对日内调频的
目标函数进行求解,获得最佳日内调频策略。

技术总结
本发明涉及电网控制技术领域,公开了一种可再生能源集群参与调峰及调频优化方法及系统,其方法通过获取负荷需求预测数据及可再生能源集群数据,以可再生能源集群参与调峰和填谷获得的收益最大、以及可再生能源集群对当地负荷的优化程度最大为目标,构建日前调峰和填谷的目标函数,确定日前调峰和填谷的约束条件,获得最佳日前调峰和填谷策略,还以可再生能源集群参与调频成本最低以及调频平衡为目标,构建日内调频的目标函数,确定日内调频的约束条件,获得最佳日内调频策略,充分利用了可再生能源集群的灵活性可调节能力,维持电力系统的安全稳定,并提升其经济性。并提升其经济性。并提升其经济性。


技术研发人员:陈锦荣 车磊 欧阳卫年 赵瑞锋 李波 区伟潮 朱延廷 曹志辉 何君怡 汤志锐
受保护的技术使用者:广东电网有限责任公司佛山供电局
技术研发日:2022.11.21
技术公布日:2023/3/31
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