最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估方法
【专利摘要】本发明公开了一种最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估方法，通过对风电场和火电厂的日前发电权置换进行评估。从而最大化新能源发电量，最小化弃风。并简化交易电量滚动修正的过程，只进行日前的置换电量评估，简化计算过程。从而达到提高新能源利用率以及提高发电企业利润的目的。
【专利说明】
最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估方法
技术领域
[0001 ]本发明设及大规模风力发电量运行评估技术，具体地，设及一种最小化弃风电量 的风电场发电权置换电量评估方法。
【背景技术】
[0002] 发电权是发电厂商发电运行并将电能出售给电网或通过电网出售给终端用户的 权利。在管制电力系统中，它对应于发电厂商在特定机制下获得的发电配额;而在自由竞争 的电力市场中，它是指发电厂商在远期电力市场或当前电力市场中通过报价竞标获得的电 量。
[0003] 发电权置换是指上述配额或中标电量的交换。发电权置换本质上是电力系统在调 度、发电资源重新配置的过程。积极合理的发电权置换能够使经济高效的发电形式替代高 能耗、高污染的发电形式承担负荷，提升电力系统运行的经济性和可靠性、保护环境、促进 可持续发展，同时使参与发电权置换的发电集团获益。发电权置换交易完成后，各发电厂的 出力计划会相应调整，运也意味着电力系统运行方式的改变。
[0004] 发电权置换的研究背景是一方面，当前我国部分地区尤其是北"风电、光伏等 新能源装机增长较快，用电负荷增长较慢，造成大量弃风、弃光;另一方面，由于火电厂消耗 大量煤炭等非可再生资源，同时造成环境污染严重，雾靈天气频发。发电权置换的主要对象 是常规电源和新能源企业，通过将常规电源的发电量置换成新能源电源的发电量，从而实 现降低发电成本、提高企业利润，同时节能减排、保护环境。发电权置换的形式包括中长期 发电权置换、短期发电权置换、W及日前发电权置换等置换方式，需要指出的是日前发电权 置换需要考虑线路传输容量等运行问题。
[0005] 目前，发电权置换在发电权重新配置，特别是日前电力系统运行方式调整等方面 的效益并未得到充分显示。已开展的相关研究也相对较少。
[0006] 专利201510375285.1提出了一种"一种促进风电消纳的多时间尺度发电权交易方 法"，研究的是不同发电厂商之间的发电权交易，设及电量交易和资金交易，研究目标是最 大化社会效益总和，并通过逐小时修正发电权交易计划最终确定发电权交易电量，因为风 电预测的不确定性、负荷预测的不确定性W及机组开停机的变化性等因素，该过程本身就 是在一定概率意义下的评估，进行逐小时滚动修正会增加大量的工作量，其效果并不显著。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种最小化弃风电量的风电场发电权置 换电量评估方法，W实现提高新能源利用率W及提高发电企业利润的优点。
[000引为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0009] -种最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估方法，对于同一发电集团旗下 的风电场A与火电厂B进行日前发电权置换，风电场A与火电厂B的在t时刻的发电权置换功 率为 Zw,h(t)，t 为时间，tG[0,24)，
[0010] 通过发电权置换最小化弃风电量，即最大化发电权置换电量的目标函数为：
[0011] 阻ax
[0012]其中，Qw,h表示发电权置换电量，T为24,表示电量统计的时间为一天；
[0013] 该方法具体包括W下步骤：
[0014] 步骤1:设置风电出力下达曲线是否经过校验标志位为化Ise;
[0015] 步骤2:确定风电场A出力上下限约束：
[0016]
[0017] 其中，Pw(t)为风电场A在t时刻的原计划上网出力，为第i台风电机组的出力 下限，<T为第i台风电机组的出力上限，Uw,i(t)为第i台风电机组在t时刻的启停状态，i = 1，2,3, . . .，M，M为风电场A的风电机组台数，原计划上网出力根据调度部口下发的日前计划 结合天前风电功率预测结果进行确定，启停状态根据风电场日前开机计划获得；
[0018] 步骤3:确定火电厂B出力上下限约束；
[0019] 步骤4:确定调度部n给风电场A预留的送出通道容量约束Pc(t);
[0020]步骤5:确定火电厂B的最小经济技术出力约束Pfin货，tG [0,24);
[0021 ]步骤6:确定电源-负荷有功功率平衡约束；
[0022] 步骤7:确定风电场A的日前风电功率预测曲线；
[0023] 步骤8:生成发电权置换后风电场A的日前风电出力下达计划；
[0024] 步骤9:判断发电权置换后风电场A的日前风电出力下达计划是否满足风电机组最 小启停时间约束，如果是，进入步骤11;如果否，进入步骤10;
[0025] 步骤10:增加风电机组启停限制，将不满足启停约束的机组的启停状态设置为启 动并不得停止，转步骤9;
[0026] 步骤11:判断发电权置换后风电场A的日前风电出力下达计划是否满足火电机组 最小启停时间约束，如果是，进入步骤13;如果否，进入步骤12;
[0027] 步骤12:增加火电机组启停限制，将不满足启停约束的机组的启停状态设置为启 动并不得停止，转步骤11;
[0028] 步骤13:判断发电权置换后风电场A的日前风电出力下达计划是否满足风电机组 爬坡速率约束，如果是，进入步骤15;如果否，进入步骤14;
[0029] 步骤14:增加风电机组爬坡率限制，从不满足机组爬坡率的时刻开始，逐点减少发 电权置换功率，并转步骤13;
[0030] 步骤15:判断发电权置换后风电场A的日前风电出力下达计划是否满足火电机组 爬坡速率约束，如果是，进入步骤17;如果否，进入步骤16;
[0031] 步骤16:增加火电机组爬坡率限制，从不满足机组爬坡率的时刻开始，逐点减少发 电权置换功率，并转步骤15;
[0032] 步骤17:判断风电出力下达曲线是否经过校验，如果是，转步骤19;如果否，转步骤 18;
[0033] 步骤18:设置风电出力下达曲线是否经过校验标志位为True,并转步骤2;
[0034] 步骤19:得到经过校验的风电发电权置换后的日出力计划曲线；
[0035] 步骤20:计算风电场通过日前发电权置换所减少的弃风电量；
[0036] 步骤21:计算发电集团增加的利润；
[0037] 步骤22:计算发电权置换社会效益；
[0038] 步骤23:完成最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估。
[0039] 优佛的.祈冰击驢3由疏吿小由厂R山巾h下服約巧且化％;
[0040]
[0041] 其中，Ph(t)为火电厂B在t时刻的原计划上网出力，Zw,h(t)为火电厂发电权置换掉 的功率，巧T为第i台火电机组的出力下限，巧f为第i台火电机组的出力上限，化,i(t)为第i 台火电机组在t时刻的启停状态，i = l，2,3，...，N，N为火电厂B的火电机组台数，火电厂原 计划上网出力由调度部口下发的日前计划确定。
[0042] 优选的，所述步骤4中确定调度部口给风电场A预留的送出通道容量约束Pc(t)，根 据风电场发电规则具体为：
[0043] Pw(t)+Zw'h(t)《Pc(t)
[0044] 其中，Pw(t)为风电计划出力值，t为时间，tG[0,24)，P。(t)为调度部口给风电场A 预留的风电送出通道容量。
[0045] 优选的，所述步骤6中确定电源-负荷有功功率平衡约束具体为：
[0046] 根据负荷预测结果，得到置信水平a的预测条带的下限再结合火电厂B 的最小经济技术出力曲线，确定给风电场A预留的出力曲线：
[0047]
[0048] 优选的，所述步骤7中确定风电场A的日前风电功率预测曲线具体为：
[0049] 首先利用测风塔的实测风速，修正数值天气预报，修正数值天气预报的预测数据， 用修正后的数值天气预报的预测数据结合风电场的日前开机计划，即通过风电功率预测系 统预测的明天0-24小时内风电场A的出力曲线，取置信水平a的预测条带的下限
[0050] 优选的，所述步骤8中生成发电权置换后风电场A的日前风电出力下达计划具体 为：
[0化1 ]
[0052] 其中，Pf 表示根据负荷预测结果，结合火电厂最小经济技术出力曲线及水电 厂的不弃水最小出力曲线，给风电场预留的出力曲线。
[0053] 优选的，所述步骤9中风电机组最小启停时间约束为：
[0化4]
[00对其中，玲;、C;'为第i台风电机组的连续运行时间及连续停止时间，记、瑞为第i 台风电机组的最小开停机时间；
[0056]所述步骤11中，火电机组最小启停时间约束为：
[0化7]
[005引其中，百:、识为第i台火电机组的连续运行时间及连续停止时间，皆,.、诏为第i 台风电机组的最小开停机时间。
[0059] 优选的，所述步骤13中风电机组爬坡速率约束为：
[0060]
[0061] 其中，Pw(t)为风电场在t时刻的正常上网出力，賊""为第i台风电机组的爬坡率下 限，巧:C为第i台风电机组的爬坡率上限，Uw,i(t)为第i台风电机组在t时刻的启停状态，i = 1，2,3,. . .，M，M为风电场A的风电机组台数；
[0062] 所述步骤15中火电机组爬坡速率约束为：
[0063]
[0064] 其中，Ph(t)为火电厂在t时刻的正常上网出力，巧S"'"、巧::为第i台火电机组的上 下爬坡率，Uh,i(t)为第i台火电机组在t时刻的启停状态，i = l，2,3，.. .，N，N为火电厂B的火 电机组台数。
[0065] 优选的，所述步骤20计算风电场通过日前发电权置换所减少的弃风电量具体为： [0066；
[0067]其中，T为24,表示电量统计的时间为明天一天，为发电权置换后风电场A 的日前风电出力，Pw(t)为风电计划出力值；
[006引步骤21中计算发电集团增加的利润具体为：
[0069]
[0070] 其中，Ab(t)为国家每度电的新能源补贴，Az(t)为火电机组的脱硫标杆上网电价，T =24表示一天的置换电量所增加的利润；
[0071] 步骤22中计算发电权置换社会效益具体为：
[0072]
[0073] 其中，n为火电厂每度电需要消耗的标准煤，丫为火电厂每度电产生的污染物，a、b 为加权系数。
[0074] 本发明的技术方案具有W下有益效果：
[0075] 本发明的技术方案，通过研究同一发电集集团旗下不同发电形式的发电厂之间 (如火电厂和风电场)的发电权置换，只设及电量置换，不设及资金交易，为了最大化新能源 发电量，最小化弃风，从而简化交易电量滚动修正的过程，只进行日前的置换电量评估，优 化简化计算过程，达到提高新能源利用率W及提高发电企业利润的目的。
[0076] 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】
[0077] 图1为本发明实施例所述的最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估方法的 流程图；
[0078] 图2为根据典型日负荷曲线计算出由于系统平衡约束给风电场预留的出力曲线示 意图；
[0079] 图3为风电场A的日前风电功率预测曲线示意图；
[0080] 图4为经发电权置换后的风电出力计划下达曲线示意图。
【具体实施方式】
[0081] W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。
[0082] 如图1所示，一种最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估方法，对于同一发 电集团旗下的风电场A与火电厂B进行日前发电权置换，风电场A与火电厂B的在t时刻的发 电权置换功率为Zw,h(t)，t为时间，tG [0,24)，
[0083] 通过发电权置换最小化弃风电量，即最大化发电权置换电量的目标函数为：
[0084] max
[0085]其中，Qw,h表不发电权置换电量，T为24,表不电量统计的时间为一天；
[0086] 该方法具体包括W下步骤：
[0087] 步骤1:设置风电出力下达曲线是否经过校验标志位为化Ise;
[0088] 步骤2:确定风电场A出力上下限约束：
[0089]
[0090] 其中，Pw(t)为风电场A在t时刻的原计划上网出力，尸、;为第i台风电机组的出力 下限，瑪ax为第i台风电机组的出力上限，Uw,i(t)为第i台风电机组在t时刻的启停状态，i = I，2,3,. . .，M，M为风电场A的风电机组台数，原计划上网出力根据调度部口下发的日前计划 结合天前风电功率预测结果进行确定，启停状态根据风电场日前开机计划获得；
[0091] 步骤3:确定火电厂B出力上下限约束；
[0092] 步骤4:确定调度部口给风电场A预留的送出通道容量约束PcXt);
[0093] 步骤5:确定火电厂B的最小经济技术出力约束n(t)，t G [0，24);
[0094] 步骤6:确定电源-负荷有功功率平衡约束；
[0095] 步骤7:确定风电场A的日前风电功率预测曲线；
[0096] 步骤8:生成发电权置换后风电场A的日前风电出力下达计划；
[0097] 步骤9:判断发电权置换后风电场A的日前风电出力下达计划是否满足风电机组最 小启停时间约束，如果是，进入步骤11;如果否，进入步骤10;
[0098] 步骤10:增加风电机组启停限制，将不满足启停约束的机组的启停状态设置为启 动并不得停止，转步骤9;
[0099] 步骤11:判断发电权置换后风电场A的日前风电出力下达计划是否满足火电机组 最小启停时间约束，如果是，进入步骤13;如果否，进入步骤12;
[0100] 步骤12:增加火电机组启停限制，将不满足启停约束的机组的启停状态设置为启 动并不得停止，转步骤11;
[0101 ]步骤13:判断发电权置换后风电场A的日前风电出力下达计划是否满足风电机组 爬坡速率约束，如果是，进入步骤15;如果否，进入步骤14;
[0102] 步骤14:增加风电机组爬坡率限制，从不满足机组爬坡率的时刻开始，逐点减少发 电权置换功率，并转步骤13;
[0103] 步骤15:判断发电权置换后风电场A的日前风电出力下达计划是否满足火电机组 爬坡速率约束，如果是，进入步骤17;如果否，进入步骤16;
[0104] 步骤16:增加火电机组爬坡率限制，从不满足机组爬坡率的时刻开始，逐点减少发 电权置换功率，并转步骤15;
[0105] 步骤17:判断风电出力下达曲线是否经过校验，如果是，转步骤19;如果否，转步骤 18；
[0106] 步骤18:设置风电出力下达曲线是否经过校验标志位为True,并转步骤2;
[0107] 步骤19:得到经过校验的风电发电权置换后的日出力计划曲线；
[0108] 步骤20:计算风电场通过日前发电权置换所减少的弃风电量；
[0109] 步骤21:计算发电集团增加的利润；
[0110] 步骤22:计算发电权置换社会效益；
[0111] 步骤23:完成最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估。
[0112] 下文结合具体的实施方式说明如下：
[0113] 考虑一个20.1万千瓦装机的典型风电场与一个30万千瓦装机的典型火电厂进行 发电权置换，风电场有134台1.5MW风电机组，火电厂有1台300MW火电机组，根据上述计算流 程。
[0114] 目标函数:通过发电权置换最小化弃风电量，即最大化发电权置换电量
[0115]
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[0116] 其中，Zw, h (t)为风电场通妊发电权置换得到的功率，T为24，表示电量统计的时间 为明天一天。
[0117] 步骤1:设置风电出力下达曲线是否经过校验标志位为化Ise。
[0118] 步骤2:确定风电场A出力上下限约束：
[0119
[0120] 其中，Pw(t)为风电场A在t时刻的正常上网出力，巧为第i台风电机组的出力下 限，为第i台风电机组的出力上限，Uw,i(t)为第i台风电机组在t时刻的启停状态，i = l， 2.3.. ..，M，M为风电场A的风电机组台数。原计划上网出力根据调度部口下发的日前计划结 合天前风电功率预测结果进行确定，启停状态根据风电场日前开机计划获得。
[0121] 根据上述约束，风电场正常上网出力+置换出力应大于0,小于所有开机运行的风 电机组总容量，根据当前运行情况，明日风电场有4台机组检修停运，因此风电场正常上网 出力+置换出力应小于130*1.5MW=195MW。
[0122] 步骤3:确定火电厂B出力上下限约束：
[0123]
[0124] 其中，Ph(t)为火电厂B在t时刻的正常上网出力，巧f为第i台火电机组的出力下 限，巧r为第i台火电机组的出力上限，Uh,i(t)为第i台火电机组在t时刻的启停状态，i=i， 2.3.. ..，N，N为火电厂B的火电机组台数。火电厂原计划上网出力由调度部口下发的日前计 划确定。
[0125] 根据上述约束，火电机组正常上网出力-置换出力应大于0，小于300MW。
[0126] 步骤4:确定调度部口给风电场A预留的送出通道容量约束PeU),根据风电场发电 规则，则有
[0127] Pw(t)+Zw'h(t)《Pc(t)
[0128] 其中，Pw(t)为风电出力值，t为时间，本发明研究日前置换电量评估，则有tG[0, 24)，PE(t)为调度部口给风电场A预留的风电送出通道容量。
[0129] 调度部口为风电场明日预留的送出通道容量为180MW。风电场正常上网出力+置换 出力应小于180MW。
[0130] 步骤5:确定火电厂B的最小经济技术出力约束Pfh妨，tG[0,24)。
[0131] 目前，新型火电机组最小技术出力已经可W达到50%额定功率，因此，本算例中为 150MW。
[0132] 步骤6:确定电源-负荷有功功率平衡约束：
[0133] 根据负荷预测结果，得到置信水平a(-般可W取a = 90%)的负荷预测条带的下限 巧7(化再结合火电厂B的最小经济技术出力曲线，确定给风电场A预留的出力曲线
[0134]
[0135] 根据典型日负荷曲线计算出由于系统平衡约束给风电场预留的出力如图2所示， 其中图2中的曲线，由上至下分别表示负荷预测条带下限，给风电场的预留出来，W及火电 最小经济技术出力。
[0136] 步骤7:确定风电场A的日前风电功率预测曲线。首先利用测风塔的实测风速，修正 数值天气预报(NWP)的预测数据，用修正后的NWP数据结合风电场的日前开机计划通过风电 功率预测系统预测明天0-24小时内风电场A的出力曲线，取置信水平a(-般可W取a = 90%)的预测条带的下限PifrW，风电功率预测曲线如图3所示。
[0137] 击噓S.化成货由扔晋拖巨ra由協A的R前ra由山力下达计划
[013 引
[0139] OO表示根据负荷预测结果，结合火电厂最小经济技术出力曲线及水电厂的 不弃水最小出力曲线，给风电场预留的出力曲线。
[0140] 经发电权置换后的风电出力计划下达曲线如图4所示。
[0141] 击趣〇.直_丕'溫足风电机组最小启停时间约束：
[0142]
[0143] 其中，7：^、7;分为第i台风电机组的连续运行时间及连续停止时间，巧;、埼为第i 台风电机组的最小开停机时间。
[0144] 我们取风电机组最小启停时间为0。
[0145] 步骤10:增加风电机组启停限制
[0146] 将不满足启停约束的机组的启停状态设置为启动并不得停止，本算例经检验不需 要进行该设置。
[0147] 步骤11:是否满足火电机组最小启停时间约束：
[014 引
[0149] 其中，帶、瑞'为第i台火电机组的连续运行时间及连续停止时间，记、记为第i 台风电机组的最小开停机时间。
[0150] 取火电机组最小启停时间为5小时。
[0151] 如果是，进入步骤13;如果否，进入步骤12;
[0152] 步骤12:增加火电机组启停限制
[0153] 将不满足启停约束的机组的启停状态设置为启动并不得停止，本算例经检验不需 要进行该设置。
[0154] 步骤13:是否满足风电机组爬坡速率约束：
[0155]
[0156] 其中，Pw(t)为风电场在t时刻的正常上网出力，<r为第i台风电机组的爬坡率下 限，wr,为第i台风电机组的爬坡率上限，Uw,i(t)为第i台风电机组在t时刻的启停状态，i = 1，2,3, . . .，M，M为风电场A的风电机组台数。
[0157] 根据上述约束风电机组正常上网出力+置换出力应变化率应介于最大负爬坡速率 与最大正爬坡速率之间。此处，我们取20%/min，40MW/min。
[0158] 如果是，进入步骤15;如果否，进入步骤14;
[0159] 步骤14:增加风电机组爬坡率限制
[0160] 从不满足机组爬坡率的时刻开始，逐点减少发电权置换功率，本算例中经校验不 需要进行该项设置。
[0161] 步骤15:是否满足火电机组爬坡速率约束：
[0162]
[0163] 其中，Ph(t)为火电厂在t时刻的正常上网出力，瑪r、踩5为第i台火电机组的上 下爬坡率，Uh,i(t)为第i台火电机组在t时刻的启停状态，i = 1，2，3，. . .，N，N为火电厂B的火 电机组台数。
[0164] 根据上述约束火电机组正常上网出力-置换出力应变化率应介于最大负爬坡速率 与最大正爬坡速率之间。此处，我们取2%/min，即6MW/min。
[016日]如果是，进入步骤17;如果否，进入步骤16;
[0166] 步骤16:增加火电机组爬坡率限制
[0167] 从不满足机组爬坡率的时刻开始，逐点减少发电权置换功率，本算例中经校验不 需要进行该项设置。
[0168] 步骤17:风电出力下达曲线是否经过校验？
[0169] 如果是，转步骤19。
[0170] 步骤19:得到经过校验的风电发电权置换后的日出力计划曲线。
[0171] 巧骤20:计貸风由场通讨日前发由权晉換所减々的弃风电量
[0172]
[0173] 其中，T为24,表示电量统计的时间为明天一天，(0为发电权置换后风电场A 的日前风电出力，Pw(t)为风电计划出力值。
[0174] 经计算，该风电场当日减少弃风电量96MWh。
[0175] 步骤21:计算发电集团增加的利润
[0176：
[0177] 其中，Ab(t)为国冢每度电的新能源补贴，、(t)为火电机组的脱硫标杆上网电价，T =24表示一天的置换电量所增加的利润；
[0178] 根据本算例，脱硫标杆电价加国家新能源补贴合计为0.54元/kWh,经计算，该发电 集团当天由发电权置换带来的利润为51840元。
[0179] 步骤22:计算发电权置换社会效益
[0180]
[0181] 其中，n为火电厂每度电需要消耗的标准煤，丫为火电厂每度电产生的（〇)2、s化、 NOx、烟尘等）。污染物a、b为加权系数。
[0182] 结合实际情况，设置合理加权系数后，可W算得社会效益的定量结果。
[0183] 最后应说明的是：W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 W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。
【主权项】
1. 一种最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估方法，其特征在于，对于同一发 电集团旗下的风电场A与火电厂B进行日前发电权置换，风电场A与火电厂B的在t时刻的发 电权置换功率为Zw,h(t)，t为时间，te [〇,24)， 通过发电权置换最小化弃风电量，即最大化发电权置换电量的目标函数为：其中，Qw,h表示发电权置换电量，T为24,表示电量统计的时间为一天； 其特征在于，该方法具体包括W下步骤： 步骤1:设置风电出力下达曲线是否经过校验标志位为化Ise; 步骤2:确定风电场A出力上下限约束：其中，Pw(t)为风电场A在t时刻的原计划上网出力，i^wl"为第i台风电机组的出力下限， 巧Γ为第i台风电机组的出力上限，Uw,i(t)为第i台风电机组在t时刻的启停状态，i = l，2， 3, ...，M，M为风电场A的风电机组台数，原计划上网出力根据调度部口下发的日前计划结合 天前风电功率预测结果进行确定，启停状态根据风电场日前开机计划获得； 步骤3:确定火电厂B出力上下限约束； 步骤4:确定调度部口给风电场A预留的送出通道容量约束PcXt); 步骤5:确定火电厂B的最小经济技术出力约束ΡΓ*的，te [0,24); 步骤6:确定电源-负荷有功功率平衡约束； 步骤7:确定风电场A的日前风电功率预测曲线； 步骤8:生成发电权置换后风电场A的日前风电出力下达计划； 步骤9:判断发电权置换后风电场A的日前风电出力下达计划是否满足风电机组最小启 停时间约束，如果是，进入步骤11;如果否，进入步骤10; 步骤10:增加风电机组启停限制，将不满足启停约束的机组的启停状态设置为启动并 不得停止，转步骤9; 步骤11:判断发电权置换后风电场A的日前风电出力下达计划是否满足火电机组最小 启停时间约束，如果是，进入步骤13;如果否，进入步骤12; 步骤12:增加火电机组启停限制，将不满足启停约束的机组的启停状态设置为启动并 不得停止，转步骤11; 步骤13:判断发电权置换后风电场A的日前风电出力下达计划是否满足风电机组爬坡 速率约束，如果是，进入步骤15;如果否，进入步骤14; 步骤14:增加风电机组爬坡率限制，从不满足机组爬坡率的时刻开始，逐点减少发电权 置换功率，并转步骤13; 步骤15:判断发电权置换后风电场A的日前风电出力下达计划是否满足火电机组爬坡 速率约束，如果是，进入步骤17;如果否，进入步骤16; 步骤16:增加火电机组爬坡率限制，从不满足机组爬坡率的时刻开始，逐点减少发电权 置换功率，并转步骤15; 步骤17:判断风电出力下达曲线是否经过校验，如果是，转步骤19;如果否，转步骤18; 步骤18:设置风电出力下达曲线是否经过校验标志位为True，并转步骤2; 步骤19:得到经过校验的风电发电权置换后的日出力计划曲线； 步骤20:计算风电场通过日前发电权置换所减少的弃风电量； 步骤21:计算发电集团增加的利润； 步骤22:计算发电权置换社会效益； 步骤23:完成最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估。2. 根据权利要求1所述的最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估方法，其特征 在于，所述步骤3中确定火电厂B出力上下限约束具体为：其中，Ph(t)为火电厂B在t时刻的原计划上网出力，Zw,h(t)为火电厂发电权置换掉的功 率，巧Γ为第i台火电机组的出力下限，巧Γ为第i台火电机组的出力上限，Uh,i(t)为第i台火 电机组在t时刻的启停状态，i = l，2,3, . . .，N，N为火电厂B的火电机组台数，火电厂原计划 上网出力由调度部口下发的日前计划确定。3. 根据权利要求2所述的最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估方法，其特征 在于，所述步骤4中确定调度部口给风电场A预留的送出通道容量约束Pc(t)，根据风电场发 电规则具体为： Pw( t ) +Zw,h( t ) ^Pc( t ) 其中，P^t)为风电计划出力值，t为时间，te [0,24)，Pc(t)为调度部口给风电场A预留 的风电送出通道容量。4. 根据权利要求3所述的最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估方法，其特征 在于，所述步骤6中确定电源-负荷有功功率平衡约束具体为： 根据负荷预测结果，得到置信水平α的预测条带的下限it；),再结合火电厂B的最小 经济技术出力曲线，确定给风电场A预留的出力曲线：5. 根据权利要求4所述的最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估方法，其特征 在于，所述步骤7中确定风电场A的日前风电功率预测曲线具体为： 首先利用测风塔的实测风速，修正数值天气预报，修正数值天气预报的预测数据，用修 正后的数值天气预报的预测数据结合风电场的日前开机计划，即通过风电功率预测系统预 测的明天0-24小时内风电场A的出力曲线，取置信水平α的预测条带的下限 >V ,6? .、/〇6. 根据权利要求5所述的最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估方法，其特征 在于，所述步骤8中生成发电权置换后风电场A的日前风电出力下达计划具体为：其中，：?;：^(1:)表示根据负荷预测结果，结合火电厂最小经济技术出力曲线及水电厂的 不弃水最小出力曲线，给风电场预留的出力曲线。7. 根据权利要求6所述的最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估方法，其特征 在于，所述步骤9中风电机组最小启停时间约束为：其中X;、喊为第i台风电机组的连续运行时间及连续停止时间，柏、瑞.为第i台风 电机组的最小开停机时间； 所述步骤11中，火电机组最小启停时间约束为：其中，攝、帮为第i台火电机组的连续运行时间及连续停止时间/柏、巧为第i台风 电机组的最小开停机时间。8. 根据权利要求7所述的最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估方法，其特征 在于，所述步骤13中风电机组爬坡速率约束为：其中，Pw(t)为风电场在t时刻的正常上网出力，为第i台风电机组的爬坡率下限， K品为第i台风电机组的爬坡率上限，Uw,i(t)为第i台风电机组在t时刻的启停状态，i = l，2， 3,...，M，M为风电场A的风电机组台数； 所述步骤15中火电机组爬坡速率约束为：其中，Ph(t)为火电厂在t时刻的正常上网出力，巧子'"、獨:为第i台火电机组的上下爬 坡率，化,i(t)为第i台火电机组在t时刻的启停状态，i = l，2,3, . . .，N，N为火电厂B的火电机 组台数。9. 根据权利要求8所述的最小化弃风电量的风电场发电权置换电量评估方法，其特征 在于，所述步骤20计算风电场通过日前发电权置换所减少的弃风电量具体为：其中，T为24,表示电量统计的时间为明天一天，巧ffaO：；)为发电权置换后风电场A的日前 风电出力，Pw(t)为风电计划出力值； 步骤21中计算发电集团增加的利润具体为：其中，为国家每度电的新能源补贴，Az(t)为火电机组的脱硫标杆上网电价，Τ = 24 表示一天的置换电量所增加的利润； 步骤22中计算发电权置换社会效益具体为：其中，η为火电厂每度电需要消耗的标准煤，γ为火电厂每度电产生的污染物，a、b为加 权系数。
【文档编号】H02J3/00GK105939013SQ201610339758
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】汪宁渤, 路亮, 丁坤, 李明扬, 周识远, 祝牧, 李津, 苏晴, 赵龙, 摆念宗
【申请人】甘肃省电力公司风电技术中心, 国网甘肃省电力公司, 国家电网公司, 华北电力大学