【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风电与火电打捆的电力电量平衡领域，特别涉及一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法。
技术介绍
1、在以双碳为目标的当下，可再生能源电力跨区消纳对优化能源结构、提升系统可靠性水平、保护环境有重要意义。以风电为代表的可再生能源在我国得到了大力发展。但由于风电等新能源出力利用小时数偏低，致使送出通道利用小时数偏低、通道经济性差。同时，一些风电场所在地区自身并不具备消纳并网风电的能力，盈余的风电需经远距离输电通道进行外送消纳。相关经验表明，将火电与风电打捆后送出，可有效平抑风电波动性，提高外送输电通道的利用率。随着一些大型煤电项目也建成投产，这为采用“风火打捆”方式将部分风电送出提供了充分的客观条件。
2、对于“风火打捆”系统而言，首要解决的问题是以何种比例“打捆”风电与火电。目前国内外已有一些现有研究成果，如：技术1：在考虑风电出力概率的基础上，从跟随风电功率变化的角度提出了风电与火电容量的不同配比方案；技术2：通过考虑火电机组运行成本，计算风电、火电利用小时数，建立风火打捆容量配置的优化模型，从经济性角度给出解决方案。技术3：提出一套基于气象数据的电力时序运行模拟框架，反映可再生能源的全年出力变化特点。
3、目前，现有技术1并没有从系统整体供需平衡的角度出发考虑本地风火的发电需求，因此该技术无法保证系统全年的电量平衡以及实时的电力平衡。其次，尽管根据风电出力概率对风电功率变化进行了跟随配比的调整，但是并未考虑到风火出力的安排策略，譬如限制风电出力或火电出力优先等。同时，该技术无法描述风电、火
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，能够解决针对风电与火电打捆送出通道，在满足电力系统供需平衡约束下，为使得综合成本最小的风火配比的问题。
2、本专利技术解决其技术问题，采用的技术方案是：
3、一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，包括如下步骤：
4、建立规划优化模型；
5、采用时序模拟方案；
6、案例验证与结果优化；
7、灵敏度分析；
8、风火打捆送出定容方案比选。
9、作为进一步优化，所述建立的规划优化模型包括目标函数和约束条件；
10、所述目标函数为综合新能源年弃电成本通道年成本通道年损耗成本和火电机组年电量损失成本最小的优化规划目标函数；
11、所述约束条件包括电网稳定运行约束、火电机组出力约束、风电机组出力约束和储能装置约束。
12、作为进一步优化，所述电网稳定运行约束包括功率平衡约束、节点电压约束和线路潮流约束。
13、作为进一步优化，所述火电机组出力约束包括出力及爬坡约束和火电的年利用小时数进行最小限值约束。
14、作为进一步优化，所述建立的时序模拟方案为保证本地火电利用小时数的风火打捆送出时序模拟方案，其包括如下步骤：
15、数据输入；
16、优化目标参数设置；
17、系统风火目标出力计算；
18、系统风火年目标电量计算；
19、本地风火打捆送出年目标电量计算；
20、本地风火电打捆送出电力系数计算；
21、本地风火打捆送出目标电力计算；
22、本地火电目标电力计算；
23、本地火电和风电的最终实际出力拟合；
24、本地火电目标电量修正；
25、本地火电出力优化；
26、本地风电弃电电力计算；
27、本地风电弃电量、消纳率计算；
28、综合成本计算。
29、作为进一步优化，所述本地火电和风电的最终实际出力拟合，将本地火电实时出力匹配目标电力若超出火电出力调节能力上下限，则以火电最大最小出力参与，同时考虑外送通道约束进而拟合得到火电实际出力即：
30、首先以火电最大最小出力约束对目标电力进行初步调整，得到满足火电出力约束的功率
31、
32、根据火电初步调整出力和风电出力计算初步调整后的风火总出力并与打捆送出通道热稳约束进行比较；
33、
34、若说明初步调整的风火总出力未超过通道热稳极限，火电出力无需再调整，火电最终实际出力
35、若说明初步调整的风火总出力超过通道热稳极限，需要进一步降低风火总出力，减少的出力为
36、
37、作为进一步优化，减少的出力分阶段由火电、风电承担，即：首先由还可降出力的火电进行调节来满足，若通过火电降出力即可满足要求，则不调节风电出力；若火电已经运行在最小出力，则无法再降出力，此时采取弃风措施，降低风电出力，进一步降低风电出力，使得风火总出力满足通道热稳约束，具体执行如下：
38、根据火电初步调整出力和最小出力计算火电剩余可降出力空间
39、
40、阶段1：若火电剩余可降出力空间大于需要降低的风火总出力即则只降低火电出力，此时火电最终实际出力
41、阶段2：若火电剩余可降出力空间小于需要降低的风火总出力即说明只靠火电降出力到最小出力仍然无法满足热稳约束，降低风电出力，风电降低出力为此时得到火电最终实际出力风电最终优化出力
42、作为进一步优化，所述案例验证与结果优化包括案例计算准备和案例验证；
43、所述案例计算准备包括数据准备、运行模拟和结果输出；
44、所述案例验证包括条件设置和从系统整体供需平衡角度出发优化调整结果。
45、作为进一步优化，所述灵敏度分析包括火电利用小时数一定，不同风电装机规模的灵敏度分析，以及风电装机规模一定，不同火电利用小时数的灵敏度分析。
46、作为进一步优化，所述风火打捆送出定容方案比选，具体是指：在满足约束条件下，求得综合成本最优的风火配比规划方案为最终目标，计算不同的边界条件下的优化结果，给出风火打捆送出配比的最优方案。
47、本专利技术的有益效果是：通过上述一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，通过风电年弃电成本、通道年成本、通道年损耗成本以及火电年电量损失成本综合最小的目标函数，同时考虑储能装置、火电机组出力、风电机组出力及电网稳定运行约束条件，并结合电网实时数据，从系统的供需平衡角度出发，采用时序模拟方案，考虑风本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.跟据权利要求1所述的一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，其特征在于，所述建立的规划优化模型包括目标函数和约束条件；
3.跟据权利要求2所述的一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，其特征在于，所述电网稳定运行约束包括功率平衡约束、节点电压约束和线路潮流约束。
4.跟据权利要求2所述的一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，其特征在于，所述火电机组出力约束包括出力及爬坡约束和火电的年利用小时数进行最小限值约束。
5.跟据权利要求1所述的一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，其特征在于，所述建立的时序模拟方案为保证本地火电利用小时数的风火打捆送出时序模拟方案，其包括如下步骤：
6.跟据权利要求5所述的一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，其特征在于，所述本地火电和风电的最终实际出力拟合，将本地火电实时出力匹配目标电力若超出火电出力调节能力上下限，则以火电最大最小出力参与，同时考虑外送通道约束进而拟合得到火电实际出力即：
7.跟据权利要求6所述的一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，其特征在于，减少的出力分阶段由火电、风电承担，即：首先由还可降出力的火电进行调节来满足，若通过火电降出力即可满足要求，则不调节风电出力；若火电已经运行在最小出力，则无法再降出力，此时采取弃风措施，降低风电出力，进一步降低风电出力，使得风火总出力满足通道热稳约束，具体执行如下：
8.跟据权利要求1所述的一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，其特征在于，所述案例验证与结果优化包括案例计算准备和案例验证；
9.跟据权利要求1所述的一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，其特征在于，所述灵敏度分析包括火电利用小时数一定，不同风电装机规模的灵敏度分析，以及风电装机规模一定，不同火电利用小时数的灵敏度分析。
10.跟据权利要求1所述的一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，其特征在于，所述风火打捆送出定容方案比选，具体是指：在满足约束条件下，求得综合成本最优的风火配比规划方案为最终目标，计算不同的边界条件下的优化结果，给出风火打捆送出配比的最优方案。
...【技术特征摘要】
1.一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.跟据权利要求1所述的一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，其特征在于，所述建立的规划优化模型包括目标函数和约束条件；
3.跟据权利要求2所述的一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，其特征在于，所述电网稳定运行约束包括功率平衡约束、节点电压约束和线路潮流约束。
4.跟据权利要求2所述的一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，其特征在于，所述火电机组出力约束包括出力及爬坡约束和火电的年利用小时数进行最小限值约束。
5.跟据权利要求1所述的一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，其特征在于，所述建立的时序模拟方案为保证本地火电利用小时数的风火打捆送出时序模拟方案，其包括如下步骤：
6.跟据权利要求5所述的一种基于系统供需平衡的风火打捆送出定容方法，其特征在于，所述本地火电和风电的最终实际出力拟合，将本地火电实时出力匹配目标电力若超出火电出力调节能力上下限，则以火电最大最小出力参与，同时考虑外送通道约束进而拟合得到火电实际出...
【专利技术属性】
技术研发人员：张东辉，徐芸霞，陈一夫，郭昱博，周运红，邢月，周强，罗薇，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：
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