本发明专利技术公开了一种基于SCED的日前发电计划光伏发电接纳能力分析方法，包括以下步骤：基于评估电网的物理模型和经济模型，在常规机组开停机方案已知的条件下，建立安全约束经济调度（SCED）模型；以区域内的光伏电站为具体的分析对象，将安全约束经济调度模型的优化目标设置为最大化光伏发电总出力，获得光伏发电接纳能力分析的优化模型；将模型中的非线性因素线性化；采用线性规划方法求解模型，计算出研究区域接纳光伏发电的有功曲线，获得电网的光伏发电接纳能力，并得到各光伏电站在分析周期内的最大并网发电能力。本发明专利技术有助于对电网接入大规模光伏发电后的风险进行预控，提高了电网运行的安全性。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于SCED的日前发电计划光伏发电接纳能力分析方法，包括以下步骤：基于评估电网的物理模型和经济模型，在常规机组开停机方案已知的条件下，建立安全约束经济调度（SCED）模型；以区域内的光伏电站为具体的分析对象，将安全约束经济调度模型的优化目标设置为最大化光伏发电总出力，获得光伏发电接纳能力分析的优化模型；将模型中的非线性因素线性化；采用线性规划方法求解模型，计算出研究区域接纳光伏发电的有功曲线，获得电网的光伏发电接纳能力，并得到各光伏电站在分析周期内的最大并网发电能力。本专利技术有助于对电网接入大规模光伏发电后的风险进行预控，提高了电网运行的安全性。【专利说明】基于SCED的日前发电计划光伏发电接纳能力分析方法
本专利技术属于电力系统调度自动化
，涉及一种基于SCED的日前发电计划 光伏发电接纳能力分析方法。
技术介绍
随着能源危机与环境污染问题的日益严峻，世界各国均把开发利用可持续的清洁 能源作为未来的能源发展战略。其中，太阳能因资源丰富、受地域限制小、清洁等独特优点 成为社会关注的热点。近年来，太阳能光伏发电技术得到了持续快速的发展。2009年，全球 光伏发电新增装机容量7.2GW，累计装机容量超过22GW。预计到2030年光伏发电将占全球 电力需求的9%。截至2010年底，中国光伏发电累计装机容量超过600MW，到2020年光伏发 电装机容量将达到20GW。光伏发电依赖于变化的气象条件，电力系统中整合光伏发电会带来如下挑战:(I)随机性:光伏发电出力受光照影响难以精确预测，预测准确度较低；(2)间歇性:光伏阵 列的固有温度特性和组合特性可能会导致光伏电站出力减小，造成光伏发电出力在不同时 段间剧烈波动，比如前一时段输出功率很高，到下一时段又跌落到较低水平。光伏发电的非 理想电源特性，会影响电网自身的安全运行。早期光伏电站容量较小，作为一种分布式电源，分散接入配电网络就地消纳，对于 发电调度的影响可以忽略不计。中国的并网光伏发电呈现出“分散开发、低压就地接入”与 “大规模集中开发、中高压接入”并举的发展特征。随着光伏电站规模和容量的不断扩大，光 伏发电在电网发电资源中所占的比重逐步提高，大规模光伏发电并网对电力系统的影响也 越来越显著。光伏发电的随机波动性和间歇性使其调度方式不同于常规机组，势必会给电 网发电计划和调度方案的制定增加难度，严重时甚至会影响电网运行的安全。在电力系统短期调度领域，为了保证光伏发电并网后电网调度运行的安全性，调 度运行人员需要根据电网运行的实际情况，获得电网在当前条件下接纳光伏发电的能力， 为下一步的短期计划编制与调度运行提供参考。因此，光伏发电调度领域迫切需要一种有 效的评估分析方法，以获取电网的光伏发电接纳能力。电网接纳光伏发电能力，受到电网安全经济运行相关方面的制约和影响，如调频 调峰的限制、光伏发电特性的限制、静态潮流的限制、暂态稳定的限制、无功及电压的限制 等。关于电网接纳光伏发电的能力，尚无明确的定义及标准的计算方法，对于不同的应用 领域，分析光伏发电接纳能力所考虑的因素不同，决定了分析方法的不同。在电网接纳光伏 发电能力分析中，通常的处理是从光伏电站规划角度，考虑运行方式、扰动方式、稳定判据 等因素，用于决策最大光伏电站建设容量，即光伏发电穿透功率极限，这类评估方法不适用 于短期调度运行领域；还有一些评估方法从单一角度来评估光伏发电接纳能力，如调峰等， 通过建立代数模型对电网光伏发电接纳能力进行分析，但难以保证分析结果有效性和实用 性。
技术实现思路
本专利技术实施的目的在于提供一种基于SCED的日前发电计划光伏发电接纳能力分析方法，统一协调考虑电力系统短期调度运行的安全性、调峰性等因素，根据确定的原则优化光伏电站上网出力，决策出在当前电网条件下，满足短期调度运行要求的电网光伏发电接纳能力结果。为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种适用于电网短期调度运行的电网光伏发电接纳能力优化分析方法，其特征在于，包括以下步骤:I)确定需要分析的区域范围，基于电网的物理模型和经济模型，根据系统平衡约束、机组运行约束、电网安全约束，在常规机组开停机方案已知的条件下，建立安全约束经济调度(security constrained economic dispatch, SCED)模型，实现机组出力计划与电网安全的联合优化以及发电计划的多时段整体优化；安全约束经济调度模型为:目标函数:minF(I)约束条件:【权利要求】1.一种基于SCED的日前发电计划光伏发电接纳能力分析方法，其特征在于，包括以下步骤:(一)确定需要分析的区域范围，基于电网的物理模型和经济模型，根据系统平衡约束、 机组运行约束、电网安全约束，在常规机组开停机方案已知的条件下，建立安全约束经济调度模型，实现机组出力计划与电网安全的联合优化以及发电计划的多时段整体优化；所述安全约束经济调度模型为: 2.根据权利要求1所述的基于SCED的日前发电计划光伏发电接纳能力分析方法，其特征在于:在所述步骤(一)中，常规机组的出力根据分析要求，选择在分析中进行优化，或设置为固定出力；联络线的传输功率根据分析要求，选择在分析中进行优化，或设置为固定计划。3.根据权利要求1所述的基于SCED的日前发电计划光伏发电接纳能力分析方法，其特征在于:在所述步骤(二)中，所述分析对象根据分析要求以及物理模型建模方式，选择光伏电站作为分析对象，或选择具体的光伏发电单元作为分析对象。4.根据权利要求1所述的基于SCED的日前发电计划光伏发电接纳能力分析方法，其特征在于:在所述步骤(三)中，所述电网安全约束进行线性化的方法是在日前机组启停计划的基础上，形成分析周期内电网各时段的拓扑关系，进而得到各节点注入功率对各支路的灵敏度，以此将电网安全约束进行线性化，具体表达为: 【文档编号】H02J3/46GK103441535SQ201310331276【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月1日 优先权日:2013年8月1日 【专利技术者】李利利, 丁恰, 涂孟夫, 高宗和, 戴则梅, 滕贤亮, 昌力, 谢丽荣 申请人:国电南瑞科技股份有限公司本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于SCED的日前发电计划光伏发电接纳能力分析方法，其特征在于，包括以下步骤：（一）确定需要分析的区域范围，基于电网的物理模型和经济模型，根据系统平衡约束、机组运行约束、电网安全约束，在常规机组开停机方案已知的条件下，建立安全约束经济调度模型，实现机组出力计划与电网安全的联合优化以及发电计划的多时段整体优化；所述安全约束经济调度模型为：目标函数：minF??????（1）约束条件：Σg∈GTp(g,t)+Σg∈GPVppv(g,t)+Σg∈GLpl(g,t)=D(t)---(2)Σg∈GTr(g,t)≥pr(t)---(3)pg‾≤p(g,t)+r(g,t)≤pg‾---(4)?Δg≤p(g,t)?p(g,t?1)≤Δg??????（5）pl‾≤pl(g,t)≤pl‾---(6)pij‾≤pij(t)≤pij‾---(7)其中：式（2）是系统有功平衡等式约束；式（3）是系统旋转备用约束；式（4）是机组出力上下限约束；式（5）是机组爬坡速率约束；式（6）是联络线功率上下限约束；式（7）是电网安全约束；F为安全约束经济调度的决策目标；T为调度时段数；GT为火电机组集合；GPV为光伏电站集合；GL为联络线集合；D(t)为系统t时段的总负荷；p(g,t)为火电机组在时段t的出力；ppv(g,t)为光伏发电机组在时段t的出力；pl(g,t)为联络线在时段t的有功值；r(g,t)为火电机组在t时段提供的旋转备用；pr(t)为系统在t时段的旋转备用需求；和分别表示火电机组输出功率的上下限；Δg为火电机组g每时段爬坡速率的最大值；和分别表示联络线传输功率的上下限；和分别表示支路ij的潮流上下限，pij(t)为支路ij在t时段的潮流；（二）以区域内的光伏电站作为具体的分析对象，基于各光伏电站的发电功率总加，获得研究区域内的光伏发电总出力，进一步将步骤（一）中安全约束经济调度模型的优化目标设置为最大化光伏发电总出力，获得光伏发电接纳能力分析的优化模型；所述光伏发电接纳能力分析的优化模型表达为：maxΣg∈GPVΣt∈NTppv(g,t)式中：GPV为光伏电站集合；NT为分析时段数目；ppv(g,t)为光伏电站g在t时段的电力最大接纳能力；（三）将分析的优化模型中的非线性因素线性化；在所述安全约束经济调度模型和分析的优化模型中，其中，电网安全约束的表达为非线性形式，将电网安全约束进行线性化，得到电网光伏发电接纳能力分析的线性模型；（四）采用线性规划方法求解分析模型，计算出研究区域接纳光伏发电的有功曲线，获得电网的光伏发电接纳能力，并得到各光伏电站在分析周期内的最大并网发电能力，评估结束。FDA00003607270900021.jpg,FDA00003607270900022.jpg,FDA00003607270900023.jpg,FDA00003607270900024.jpg,FDA00003607270900025.jpg,FDA00003607270900026.jpg...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李利利，丁恰，涂孟夫，高宗和，戴则梅，滕贤亮，昌力，谢丽荣，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。