一种考虑电网安全的电力系统风电场自由发电控制方法技术方案

技术编号:10411443 阅读:142 留言:0更新日期:2014-09-10 20:04
本发明专利技术涉及一种考虑电网安全的电力系统风电场自由发电控制方法,属于新能源接入电力系统的运行和控制技术领域。本方法根据最小弃风和公平调度的原则,当电网的风力发电接纳空间按照风力发电负荷偏差最小的方法分配到各风电场,使得风电场在自由发电状态下,一方面避免由于有功设定值过小而产生不必要的弃风,同时避免由于有功设定值过大,使得风电场有功出力超过电网的承受极限。本方法可集成在调度中心运行的风力发电有功控制主站系统中,使该系统能够实时根据风力发电运行状态和电网运行状态,实施最适宜的控制策略,保证电网有足够下旋备安全空间,并且风电场与电网连接线路断面的有功功率安全,并兼顾各风电场间的公平调度。

【技术实现步骤摘要】
—种考虑电网安全的电力系统风电场自由发电控制方法
本专利技术涉及,属于新能源接入电力系统的运行和控制

技术介绍
风资源的强随机性、预测困难、反调峰等特点使得电网有功调度控制愈加困难。如何在保证电网安全的前提下,最大程度利用风力发电资源,尽可能多地消纳风力发电已经成为目前各个风力发电基地所在电网面临的共同挑战之一。目前,业界已经对风力发电接入后的有功功率调度控制进行了大量研究,并取得一系列研究和应用成果。实际现场运行经验表明,在有功功率调度控制体系中引入分钟级的快速风力发电调度实时控制,对保障电网安全,减少弃风损失可以起到显著作用。目前,工程现场主要采用启发式人工控制方法对风电场有功功率进行控制,即当电网存在安全问题,需要降低风电场有功功率时,运行人员凭借运行经验直接切除I个或者多个风电场或者将弃风量平均分配到各个风电场。这种方法依赖于运行人员的经验,难以保证调度的公平性,同时当电网安全不受限,存在风力发电接纳空间时,人工控制方式无法及时恢复风电场有功功率,而导致不必要的弃风。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出,克服现有技术的不足之处,以适应目前风力发电的快速波动化以及电网安全、最小弃风和公平调度的多重控制需求。本专利技术提出的考虑电网安全的电力系统风电场自由发电控制方法,包括以下步骤:(I)从电网的数据采集与监视控制系统采集当前电网自动发电控制机组的实时下旋备、风电场与电网之间的连接线路有功功率偏差,从电网调度中心得到电网可接纳的风电场有功功率,从电网的数据采集与监视控制系统采集与电网相连的各风电场的实时有功功率Pw和各风电场与电网之间连接线路断面的实时有功功率Ps,从电网调度中心获取有功功率下限芒w、估计最大有功功率和有功功率上限7 ;(2)若上述风电场有功功率AC0,则将与电网相连的各风电场的自由发电调节量设为0,并进行步骤(6);(3)从电网调度中心获取各风电场对风电场与电网之间连接线路断面的有功功率灵敏度Ssw ;(4)建立考虑电网安全的电力系统风电场自由发电控制方法的目标函数,如下:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑电网安全的电力系统风电场自由发电控制方法,其特征在于该方法包括以下步骤:(1)从电网的数据采集与监视控制系统采集当前电网自动发电控制机组的实时下旋备、风电场与电网之间的连接线路有功功率偏差,从电网调度中心得到电网可接纳的风电场有功功率从电网的数据采集与监视控制系统采集与电网相连的各风电场的实时有功功率pw和各风电场与电网之间连接线路断面的实时有功功率ps,从电网调度中心获取有功功率下限估计最大有功功率和有功功率上限(2)若上述风电场有功功率则将与电网相连的各风电场的自由发电调节量设为0,并进行步骤(6);(3)从电网调度中心获取各风电场对风电场与电网之间连接线路断面的有功功率灵敏度SSW;(4)建立考虑电网安全的电力系统风电场自由发电控制方法的目标函数,如下:minΔpiw,f(Wp·(Δpwindcap-Σi∈ΩwΔpiw,f)+Wr·Σi∈Ωw(riw)2)]]>其中:Ωw为与电网相连的所有风电场集合,为电网可接纳的风电场有功功率,为第i个风电场的自由发电调节量,riw为第i个风电场的负载偏差率,Wp、Wr分别为权重系数,Wp取值为10.0,Wr取值为0.01;(5)设定考虑电网安全的电力系统风电场自由发电控制方法的约束条件,包括:(5‑1)第i个风电场的实时有功功率有功功率下限自由发电调节量和风电场容量pw,m之间满足以下关系式:p‾iw≤piw+Δpiw,f≤pw,m]]>(5‑2)第i个风电场与电网之间连接线路断面的实时有功功率有功功率上限灵敏度SSW和自由发电调节量Δpw,f之间满足以下关系:pis+SSWΔpw,f≤p‾is,]]>(5‑3)电网中所有风电场的自由发电调节量满足以下关系式:Σi∈ΩwΔpiw,f≤max{Δpwindcap,-Σi∈Ωw(piw-p‾iw)},]]>其中,Ωw为与电网相连的所有风电场集合,为电网可接纳的风电场有功功率,为第i个风电场的实时有功功率,为第i个风电场有功功率下限;(5‑4)设定风力发电站自由发电调节量的方向约束,使i∈Ωw;(6)采用内点法求解上述步骤(4)和步骤(5)的二次规划数学模型,得到风电场自由发电调节量(7)以上述风电场自由发电调节量对风电场进行控制,实现考虑电网安全的电力系统风电场自由发电控制。...

【技术特征摘要】
1.一种考虑电网安全的电力系统风电场自由发电控制方法,其特征在于该方法包括以下步骤: (1)从电网的数据采集与监视控制系统采集当前电网自动发电控制机组的实时下旋备、风电场与电网之间的连接线路有功功率偏差,从电网调度中心得到电网可接纳的风电场有功功率A/CL,从电网的数据采集与监视控制系统采集与电网相连的各风电场的实时有功功率Pw和各风电场与电网之间连接线路断面的实时...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑太一王彬孙勇吴文传蔡宏毅郭庆来张继国张伯明李宝聚孙宏斌郭雷李志刚
申请(专利权)人:国家电网公司国网吉林省电力有限公司清华大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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