[发明专利]基于功率预测的风电场集群限出力有功功率分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于功率预测的风电场集群限出力有功功率分配方法。

背景技术

随着风力发电技术的日益进步、风机制造水平的不断提高，在国家“建设大基地、融入大电网”风电发展战略的指导下，我国风电在电网中的比重不断提高，且正在由分散、小规模开发、就地消纳，向大规模、高集中开发，远距离、高电压输送方向发展。甘肃酒泉、新疆哈密、内蒙、吉林、山东等八个千万kW级的风电基地已相继获得批复和开工建设，到2020年，我国将陆续建成若干个“风电三峡”。

与之相对应的是，受电网建设与风电场建设不协调、系统调峰容量不足、外送通道输送能力不足等因素综合影响，风电场弃风问题日益严峻。从中国可再生能源学会风能专业委员会2011年4月6日发布的《2011年风电限电情况初步统计》可知，2011年我国约有100亿kWh左右的风电电量由于电网调度限电原因而损失，其中，甘肃、内蒙、吉林等风电场集中地区的限电比例均超过20%。2012年全国弃风电量更是高达200亿千瓦时，为2011年的两倍。在短期内风电场弃风问题无法有效解决、限出力运行仍将持续的背景下，如何合理分配风电场集群内各风电场的有功出力限值，实现并网风电场间的协调控制已成为当前迫切需要解决的现实问题之一。

目前，已有的以风电场为单位、各自独立调节的有功功率控制思路将无法满足上述要求。

发明内容

本发明的目的是提供基于超短期功率预测的风电场集群限出力有功功率优化分配方法，用以解决风电场集群有功出力限值的合理分配问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：基于功率预测的风电场集群限出力有功功率分配方法，步骤如下：

1）实时监测各风电场有功功率，结合相应的功率历史数据，进行风电场集群超短期有功功率预测信息的修正处理，得到下一时段各风电场集群有功功率预测修正信息

2）根据风电场集群超短期有功功率预测修正信息和上级调度机构下达的风电场集群最大有功允许出力满足式（2）时，判定风电场集群在下一个时段需要进行限出力控制；

Σi=1NPWFiFOR-Σi=1NΔPWFi≤PWFCMAX---(2)]]>

为风电场WFi的有功功率预测修正值；ΔP_WFi为相应风电场的有功功率线损；为风电场集群WFC的最大有功允许出力；

3)如果需要限出力，依据式（3）将风电场集群划分为不可调节风电场集群子集WFCΙΙ和可调节风电场集群子集WFCΙ；

式中，k_fti为低预测功率约束的小于1的权重系数;为各风电场的计划有功出力；为各风电场的额定装机容量。

4）对于不可调节风电场集群子集，归属于该子集的风电场，在下一时段的计划有功出力等于其超短期有功功率预测值，且实际出力不大于其预测值；对于可调节风电场集群子集，归属于该子集的风电场，结合超短期有功功率预测信息、系统安全约束、风电场输出功率约束、避免机组频繁启停约束以及不可调节风电场集群子集的计划有功出力，以限出力条件下的风电场集群有功出力最大化、线损最小化作为目标函数，计算其在下一时段的计划有功出力。

步骤1）中所述风电场集群超短期有功功率预测信息的修正处理过程如下：

对于任一风电场，用式（11）、（12）对到当前时段为止的风电场有功历史数据进行处理，