本发明专利技术公开了一种基于预测控制的地区电网调度系统及其方法，包括数据采集装置、数据预测装置、数据修正装置及电网调度中心，数据预测装置根据从数据采集装置中获取的数据对某一时刻风电场、光伏发电站的输出功率数据和气象数据进行预测，数据修正装置将获取的气象预测值与相同时刻历史气象数据进行对比，修正超过系统预设突变率阈值的气象预测值，并重新获取输出功率预测值；电网调度中心根据地区负荷需求、最终输出功率预测值和各发电机组的出力，采用以发电总成本最小作为目标函数的动态调度模型以求解获取地区电网的最优调度。本发明专利技术能充分考虑气象因素的影响，及时修正受影响的输出功率预测值，确保电网系统运行的稳定性和经济性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及电网调度
，更具体地说，是设及一种基于预测控制的地区电 网调度系统及其方法。
技术介绍
随着新能源在电力系统中接入的比例不断增长，新能源并网难的问题也逐渐显 现。做好新能源发电的预测和调控W满足电网的考核要求，成为新能源电站和电站商普遍 关屯、的问题，也是新能源并网稳定运行和有效消纳的重要条件。W风电、光伏为代表的新能 源因具有间歇性、波动性和随机性的特点，当新能源所占的比重大到一定程度时，其出力的 波动性和不确定性将会给电网带来诸多挑战。传统电源长时间W来的确定性调度管理方式 已不再适用，且新能源发电调度具有很强的政策性，因此有必要针对新能源运行特点及政 策要求，建立相适应的调度技术支持手段，使得电网运行能充分适应大规模新能源发电的 特性。 专利"一种新能源调度计划的协调方法"（专利号：201510051868. 9)提供一种基 于接纳能力计算结果的新能源调度计划协调方法，W新能源接纳最大为优化目标，从而实 现新能源的优先消纳。但是风电和光伏发电功率的预测精度较低，直接用于系统调度不能 获得理想的决策方案，从而影响系统运行的经济性和稳定性。因此，如何解决上述的问题， 为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种基于预测控制的地区电网调度系统。 本专利技术的另一目的是为了配合上述的系统，而提供的一种基于预测控制的地区电 网调度方法。本专利技术提高了风电场、光伏发电站的输出功率的预测精度，确保电网系统运行 的稳定性和经济性，使电网运行能充分适应大规模新能源发电，具有实用价值。 为实现上述的目的，本专利技术的一种基于预测控制的地区电网调度系统，其包括：数 据采集装置，所述数据采集装置用于采集风电场、光伏发电站的输出功率数据及气象数据； 数据预测装置，连接所述数据采集装置，所述的数据预测装置用于接收所述数据采集装置 采集的数据，采用风光发电预测模型获取风电场、光伏发电站的输出功率预测值和采用气 象因素预测模型获取气象预测值；数据修正装置，连接所述数据预测装置，所述的数据修正 装置用于接收所述数据预测装置获取的输出功率预测值和气象预测值，并对比气象预测值 与相同时刻历史气象数据，对超过系统预设突变率阔值的气象预测值进行修正W获取最终 的输出功率预测值；电网调度中屯、，连接所述数据修正装置，所述的电网调度中屯、用于接收 所述数据修正装置获取的输出功率预测值，根据输出功率预测值采用W发电总成本最小作 为目标函数的动态调度模型求解最优解获取地区电网的最优调度。 本专利技术的调度系统由数据采集装置、数据据预测装置、数据修正装置和电网调度 中屯、依次组建而成，相较于传统的地区电网调度系统，本电网调度系统充分考虑了气象数 据对输出功率预测值的影响，对超过突变率阀值的气象预测值进行修正，避免因天气因素 突变导致数据预测装置的预测精度降低而影响电网调度，从而达到电网系统平稳、经济运 行的技术目的。 为实现上述的目的，本专利技术的一种使用上述系统的地区电网调度方法，其包括W下步骤： 步骤一，数据采集装置采集风电场、光伏发电站的输出功率数据和气象数据，并将采集 的数据上传到数据预测装置； 步骤二，数据预测装置根据采集的输出功率数据和气象数据采用基于时间序列法的风 光发电预测模型获取风电场、光伏发电站t时刻的输出功率预测值，根据采集的气象数据 采用气象因素预测模型获取t时刻的气象预测值，并将输出功率预测值和气象预测值上传 到数据修正装置； 步骤=，数据修正装置对比t时刻与历史时刻的气象预测值，当对比结果超过系统预 设的突变率阔值，则对t时刻的输出功率预测值进行修正W获得最终的输出功率预测值， 当对比结果未超过设定的突变率阔值，则直接W接从数据预测装置接收的输出功率预测值 作为最终的输出功率预测值，将输出功率预测值上传到电网调度中屯、； 步骤四，电网调度中屯、建立W发电总成本最小作为目标函数的动态调度模型，根据地 区负荷需求、最终输出功率预测值和各发电机组的出力，确定目标函数的约束条件作为求 解最小成本的条件，并对该动态调度模型求解获取地区电网的最优调度。 上述技术方案的进一步改进方案： 上述的地区电网调度方法，所述的气象数据为溫度、福照度和风速，其中各个气象数据 采用的气象因素预测模型分别为 a) 溫度预测模型：式中：表示预测日前W24h为时间间隔的整点时 亥。|的溫度历史值表示预测日I时刻的溫度预测值；t为溫度预测模 型权值；灣!为模型白噪声； b) 福照度预测模型：式中：表示预测时刻I前W30min为时间间隔的个福照度历史 值；表示预测氏I时刻的福照度预测值；^为福照度预测模型权值； 为模型白噪声；C)风速预测模型：式中：i表示预测时刻前W15min为时间间隔的个风速历史值； :繫表示;*时刻的风速预测值;參0曠二乘:;窮、.->畴为风速预测模型权值;據为模型白噪声。 上述的地区电网调度方法，所述的风光发电预测模型包括风电场预测模型和光伏 发电站预测模型，分别为 a) 风电场预测模型式中：：??為J风力发电机的输出功率预测值；JO;;为空气密度；JE为风力机叶轮半径； 注为叶尖速比；胖为奖距角；弯^:为叶片的风能转换效率系数，是张和與的函数； b) 光伏发电站预测模型式中：1?为光伏输出功率预测值r巾为光伏阵列的转换效率;巧阵列面积;I为 福照强度预测值，为溫度预测值，薄^为池的额定运行溫度。 上述的地区电网调度方法，所述的目标函数W发电总成本最小作为目标函数，主 要考虑常规火电机组发电成本、正负备用成本和电网购买可中断负荷成本，所述的目标函 数如下：式中，代表机组总数；賛^1为机组i在时段的开机情况，0表示停机，1表示开机； 藥I;戀;i为机组I在I时段的燃料费用；灣3;机组I在I时段的出力；穗为机组I的启动成 本为机组I的成本备用函数；:壤I，:::義!分别为机组I在I时段的正、负旋转备 用容量；II.为购买可中断负荷成本。 上述的地区电网调度方法，所述目标函数中，可分 别是表示为：式中，I，目为发电机《的燃料成本系数；II，!蒙象汾别是正、负旋转备用成本； 為i时段可中断负荷量;:％?::为中断负荷补偿价格。 上述的地区电网调度方法，所述的约束条件包括功率平衡约束、机组出力约束、机 组爬坡率约束、机组最小启停时间约束、旋转备用约束W及可中断负荷约束。 上述的地区电网调度方法，所述的各约束条件分别为 a)功率平衡约束：其中，也、为《时刻风电芽恍伏发电功率的预测值;環3为挪亥赖荷功率；b)机组出力约束：其中，薦益:巡.为机组索前最小、最大出力； C)机组爬坡率约束：其中，胃为机组I每小时出力的上升、下降速度； d) 机组最小启停时间约束：其中，i妈縱.、&-唱为机组i在去部时段内连续运行和停机的时间'纖稼I、 M：DT；为最小连续运行时间和最小连续停运时间； e)旋转备用约束： 其中 为机组在时刻提供的正负旋 Iif 转备用，其值分别为：f) 可中断负荷约束：其中，:??表示t时刻可中断负荷功率，表示t时刻可中断负荷的最大值。 本专利技术的调度方法通过修正受气象因素影响的输出功率预测数据，提高了功率预 测精度，避免因避免因风速、福照度、溫度等气象因素干扰而导致电网系统运行大幅本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于预测控制的地区电网调度系统，其特征在于包括： 数据采集装置，所述数据采集装置用于采集风电场、光伏发电站的输出功率数据及气象数据；数据预测装置，连接所述数据采集装置，所述的数据预测装置用于接收所述数据采集装置采集的数据，采用风光发电预测模型获取风电场、光伏发电站的输出功率预测值和采用气象因素预测模型获取气象预测值；数据修正装置，连接所述数据预测装置，所述的数据修正装置用于接收所述数据预测装置获取的输出功率预测值和气象预测值，并对比气象预测值与相同时刻历史气象数据，对超过系统预设突变率阈值的气象预测值进行修正以获取最终的输出功率预测值；电网调度中心，连接所述数据修正装置，所述的电网调度中心用于接收所述数据修正装置获取的输出功率预测值，根据输出功率预测值采用以发电总成本最小作为目标函数的动态调度模型求解最优解获取地区电网的最优调度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张臻，周少雄，
申请(专利权)人：深圳合纵能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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