受端电网接纳风电能力评估方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种受端电网接纳风电能力评估方法、装置及电子设备，所述方法应用于受端电网，该方法包括：基于功率平衡约束、支路容量约束、风电出力约束、弃负荷约束，以受端电网的弃风率最小化为目标，建立受端电网的运行优化模型；对运行优化模型进行转化，得到以风电消纳量最大化为目标的转化后运行优化模型；通过参数规划，基于转化后运行优化模型得到风电消纳量关于弃负荷率和风电容量的第一解析表达式；建立弃风率和风电消纳量的函数关系；基于函数关系以及第一解析表达式，得到弃风率关于弃负荷率和风电容量的第二解析表达式；基于第二解析表达式，评估受端电网接纳风电能力。通过本发明专利技术实现对受端电网的风电接纳能力进行评估。评估。评估。

【技术实现步骤摘要】
受端电网接纳风电能力评估方法、装置及电子设备


[0001]本专利技术涉及电力
，尤其涉及一种受端电网接纳风电能力评估方法、装置及电子设备，另外，还涉及一种非暂态计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在新能源占比日益增加、传统火电机组逐渐退出运行的背景下，发展海上风电能够供应负荷，维持新型电力系统的健康运行。
[0003]相关技术可知，海上风电的规模需要进行合理规划，以保证风能的高效利用。风电出力的时间分布通常与负荷存在一定差异，使得风电难以被完全消纳。盲目地增加海上风电地容量将导致弃风现象，造成资源浪费。因此，寻找一种在对海上风电进行规划时能够对受端电网的风电接纳能力进行评估的方案成为当前的研究热点。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种受端电网接纳风电能力评估方法、装置及电子设备，实现了在对海上风电进行规划时能够对受端电网的风电接纳能力进行评估，进而可以分析不同风电容量及弃风负荷约束下的风电利用率，以保证风能的高效、合理利用。
[0005]本专利技术提供一种种受端电网接纳风电能力评估方法，所述方法应用于受端电网，所述受端电网包括风电接入以及火电机组，且所述受端电网的负荷量大于所述火电机组的容量，所述方法包括：基于功率平衡约束、支路容量约束、风电出力约束、弃负荷约束，以所述受端电网的弃风率最小化为目标，建立所述受端电网的运行优化模型；对所述运行优化模型进行转化，得到以风电消纳量最大化为目标的转化后运行优化模型；通过参数规划算法，基于所述转化后运行优化模型计算得到所述风电消纳量关于弃负荷率和风电容量的第一解析表达式；建立所述弃风率和所述风电消纳量的函数关系；基于所述函数关系以及所述第一解析表达式，计算得到所述弃风率关于所述弃负荷率和所述风电容量的第二解析表达式；基于所述第二解析表达式，评估所述受端电网接纳风电能力。
[0006]根据本专利技术提供的一种受端电网接纳风电能力评估方法，所述基于功率平衡约束、支路容量约束、风电出力约束、弃负荷约束，以所述受端电网的弃风率最小化为目标，建立所述受端电网的运行优化模型采用以下公式实现：
[0007][0008]s.t.p
g
(t)+p
w
(t)
‑
p
d
(t)＝0,
[0009]‑
F
l
≤π
gl
p
g
(t)+π
wl
p
w
(t)
‑
π
dl
p
d
(t)≤F
l
,
[0010]‑
R
D
≤p
g
(t)
‑
p
g
(t
‑
1)≤R
U
,
[0011][0012][0013][0014]其中，D
curt
表示所述弃风率；t表示运行时间；P
w
表示风电容量；表示时刻t的归一化最大可用风电出力；p
w
(t)表示时刻t的实际风电出力；p
g
(t)+p
w
(t)
‑
p
d
(t)＝0,表示所述功率平衡约束，其中，p
g
(t)表示所述火电机组在时刻t的有功出力，p
d
(t)表示时刻t的实际负荷值；
‑
F
l
≤π
gl
p
g
(t)+π
wl
p
w
(t)
‑
π
dl
p
d
(t)≤F
l
,表示所述支路容量约束，其中，F
l
表示支路l的功率容量上限，π
gl
、π
wl
、π
dl
分别表示火电机组g、风电场w、负荷d关于支路l的功率转移分布因子；
‑
R
D
≤p
g
(t)
‑
p
g
(t
‑
1)≤R
U
,表示火电机组爬坡约束，其中，R
D
、R
U
分别表示所述火电机组的最大向下爬坡功率和最大向上爬坡功率；表示所述风电出力约束；示所述风电出力约束；表示所述弃负荷约束，其中，表示时刻t的原始负荷，ξ表示最大弃负荷率。
[0015]根据本专利技术提供的一种受端电网接纳风电能力评估方法，所述对所述运行优化模型进行转化，得到以风电消纳量最大化为目标的转化后运行优化模型采用以下公式实现：
[0016][0017]s.t.p
g
(t)+p
w
(t)
‑
p
d
(t)＝0,
‑
F
l
≤π
gl
p
g
(t)+π
wl
p
w
(t)
‑
π
dl
p
d
(t)≤F
l
,
‑
R
D
≤p
g
(t)
‑
p
g
(t
‑
1)≤R
U
,
[0018][0019][0020][0021]其中，表示所述风电消纳量；ζ表示所述风电消纳量的相反数。
[0022]根据本专利技术提供的一种受端电网接纳风电能力评估方法，所述通过参数规划算法，基于所述转化后运行优化模型计算得到所述风电消纳量关于弃负荷率和风电容量的第一解析表达式，具体包括：对所述转化后运行优化模型进行线性规划，得到所述转化后运行优化模型的参数线性规划；基于所述参数线性规划，确定所述参数线性规划的对偶问题；计算得到所述对偶问题的最优值的解析表达式，并将所述对偶问题的最优值的解析表达式作为所述第一解析表达式。
[0023]根据本专利技术提供的一种受端电网接纳风电能力评估方法，所述第一解析表达式采用以下公式确定：
[0024][0025]其中，θ表示优化问题中的参数，包括所述风电容量和所述弃负荷率；μ
i
表示所述对偶问题的最优解；b和B表示所述参数线性规划中的系数矩阵；Θ
i
表示参数空间中对应最优解μ
i
的多面体。
[0026]根据本专利技术提供的一种受端电网接纳风电能力评估方法，所述建立所述弃风率和所述风电消纳量的函数关系采用以下公式实现：
[0027][0028]其中，D
curt
表示所述弃风率；表示时刻t的归一化最大可用风电出力；P
w
表示风电容量；ζ表示所述风电消纳量的相反数。
[0029]根据本专利技术提供的一种受端电网接纳风电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种受端电网接纳风电能力评估方法，其特征在于，所述方法应用于受端电网，所述受端电网包括风电接入以及火电机组，且所述受端电网的负荷量大于所述火电机组的容量，所述方法包括：基于功率平衡约束、支路容量约束、风电出力约束、弃负荷约束，以所述受端电网的弃风率最小化为目标，建立所述受端电网的运行优化模型；对所述运行优化模型进行转化，得到以风电消纳量最大化为目标的转化后运行优化模型；通过参数规划算法，基于所述转化后运行优化模型计算得到所述风电消纳量关于弃负荷率和风电容量的第一解析表达式；建立所述弃风率和所述风电消纳量的函数关系；基于所述函数关系以及所述第一解析表达式，计算得到所述弃风率关于所述弃负荷率和所述风电容量的第二解析表达式；基于所述第二解析表达式，评估所述受端电网接纳风电能力。2.根据权利要求1所述的受端电网接纳风电能力评估方法，其特征在于，所述基于功率平衡约束、支路容量约束、风电出力约束、弃负荷约束，以所述受端电网的弃风率最小化为目标，建立所述受端电网的运行优化模型采用以下公式实现：mins.t.p
g
(t)+p
w
(t)
‑
p
d
(t)＝0,
‑
F
l
≤π
gl
p
g
(t)+π
wl
p
w
(t)
‑
π
dl
p
d
(t)≤F
l
,
‑
R
D
≤p
g
(t)
‑
p
g
(t
‑
1)≤R
U
,,,,其中，D
curt
表示所述弃风率；t表示运行时间；P
w
表示风电容量；表示时刻t的归一化最大可用风电出力；p
w
(t)表示时刻t的实际风电出力；p
g
(t)+p
w
(t)
‑
p
d
(t)＝0,表示所述功率平衡约束，其中，p
g
(t)表示所述火电机组在时刻t的有功出力，p
d
(t)表示时刻t的实际负荷值；
‑
F
l
≤π
gl
p
g
(t)+π
wl
p
w
(t)
‑
π
dl
p
d
(t)≤F
l
,表示所述支路容量约束，其中，F
l
表示支路l的功率容量上限，π
gl
、π
wl
、π
dl
分别表示火电机组g、风电场w、负荷d关于支路l的功率转移分布因子；
‑
R
D
≤p
g
(t)
‑
p
g
(t
‑
1)≤R
U
,表示火电机组爬坡约束，其中，R
D
、R
U
分别表示所述火电机组的最大向下爬坡功率和最大向上爬坡功率；表示所述风电出力约束；述风电出力约束；表示所述弃负荷约束，其中，表示时刻t的原始负荷，ξ表示最大弃负荷率。3.根据权利要求2所述的受端电网接纳风电能力评估方法，其特征在于，所述对所述运
行优化模型进行转化，得到以风电消纳量最大化为目标的转化后运行优化模型采用以下公式实现：mins.t.p
g
(t)+p
w
(t)
‑
p
d
(t)＝0,
‑
F
l
≤π
gl
p
g
(t)+π
wl
p
w
(t)
‑
π
dl
p
d
(t)≤F
l
,
‑
R
D
≤p
g
(t)
‑
p
g
(t
‑
1)≤R
U
,,,,其中，表示所述风电消纳量；ζ表示所述风电消纳量的相反数。4.根据权利要求1所述的受端电网接纳风电能力评估方法，其特征在于，所述通过参数规划算法，基于所述转化后运行优化模型计算得到所述风电消纳量关于弃负荷率和风电容量的第一解析表达式，具体包括：对所述转化后运行优化模型进行线性规划，得到所述转化后运行优化模型的参数线性规划；基于所述参数线性规划，确定所述参数线性规划的对偶问题；计算得到所述对偶问题的最优值的解析表达式，并将所述对偶问题的最优值的解析表达式作为所述第一解析表达式。5.根据权利要求4所述的受端电网接纳风电能力评估方法，其特征在于，所述第一解析表达式采用以下公式确定：其中，θ表示优化问题中的参数，包括所述风电容量和所述弃负荷率；μ
i
表示所述对偶问题的最优解；b和B表示所述参数线性规划中的系数矩阵；Θ
i
表示参数空间中对应最优解μ
i
的多面体。6.根据权利要求5所述的受端电网接纳风电能力评估方法，其特征在于，所述建立所述弃风率和所述风电消纳量的函数关系采用以下公式实现：其中，D
curt
表示所述弃风率；表示时刻t的归一化最大可用风电出力；P
w
表示风电容量；ζ表示所述风电消纳量的相反数。
7.根据权利要求6所述的受端电网接纳风电能力评估方法，其特征在于，所述第二解析表达式采用以下公式确定：8.一种受端电网接纳风电能力评估装置，其特征在于，所述装置应用于受端电网，所述受端电网包括风电接入以及火电机组，且所述受端电网的负荷量大于所述火电机组的容量，所述装置包括：第一模块，用于基于功率平衡约束、支路容量约束、风电出力约束、弃负荷约束，以所述受端电网的弃...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明轩，魏韡，沈沉，李东晟，孙珂，韩晓男，于昊洋，张柯欣，王丹，许偲轩，谢珍建，李辰，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司国网江苏省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：