[发明专利]一种降低电力系统亚区间功率不匹配度的方法及系统

说明书

本发明公开了一种降低电力系统亚区间功率不匹配度的方法及系统，综合考虑风电功率短期波动的爬坡参数以及经济调度相关约束，建立了电力系统亚区间安全风险评估的线性规划模型，计算电力系统亚区间各个时刻的功率不匹配度；根据模型求得的亚区间各个时刻的功率不匹配度，提出了一种新的降低亚区间最大功率不匹配度的预防调度模型，通过有限次迭代最终使得亚区间最大功率不匹配度降低到安全阈值之内，以保证系统备用容量能够完全补偿电力系统亚区间功率不匹配度。本发明在未牺牲过多经济性的基础上有效地将电力系统亚区间功率不匹配度降低到安全阈值之内，保证了电力系统整个调度区间内部的安全，提高了电力系统的安全性与可靠性。

技术领域

本发明涉及电力系统调度安全技术领域，涉及一种降低电力系统调度区间功率不匹配度的方法及系统。

背景技术

近年来，各国风力发电量占电力系统总发电量的比例逐渐升高。然而，风电功率具有波动性和不确定性，这给电力系统的运行带来了极大的安全风险，比如功率不平衡、线路过载等问题。在传统的电力系统调度方法中，遵循一个共同的假设：当电力系统调度区间两端的功率满足平衡时，调度区间内部的功率平衡也可以得到保证。事实上，当风电功率出现非线性波动时，上述假设将不再成立，即电力系统调度区间内部可能会出现功率不匹配现象，为电力系统调度亚区间功率不匹配问题。当风电功率波动比较剧烈时，电力系统亚区间最大功率不匹配度可能超过系统备用容量，导致系统频率偏移，严重影响电力系统安全运行。

然而，目前没有针对电力系统亚区间功率不匹配问题提出有效的解决方案。考虑到电力系统功率不匹配会给系统带来严重的安全风险，因此亟需提出一种降低电力系统亚区间功率不匹配度的方法以保证电力系统调度区间内部的安全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种降低电力系统亚区间功率不匹配度的方法及系统，在风电功率极端波动场景下将亚区间最大功率不匹配度降低到安全阈值之内，保证电力系统的调度安全。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种降低电力系统亚区间功率不匹配度的方法，包括以下步骤：

S1、输入调度区间两端风电功率预测值其中和分别表示迭代弃风前调度区间两端第i个风电场的风电功率初始预测值，T₀和T₁分别表示调度区间的首端时刻与末端时刻；设定安全阈值R^max、安全阈值临界值γ、初始迭代次数k＝0；设置初始的调度区间末端T₁时刻的弃风功率为W_k＝0；初始化风电功率：其中和分别表示第k次迭代更新的第i个风电场的调度区间两端的风电功率预测值；

S2、利用步骤S1的数据，建立电力系统调度亚区间功率不匹配风险评估模型；

S3、根据S2中的电力系统亚区间功率不匹配风险评估模型，计算亚区间各个时刻的最大功率不匹配度，从而获得亚区间最大功率不匹配度M_k； M_k＝sup{M^t，t∈[0，NT]}；sup{.}表明电力系统亚区间最大功率不匹配度为亚区间各个时刻功率不匹配度的最大值；NT为调度区间[T₀，T₁]的子区间个数；M^t表示调度区间内各时刻的功率不匹配度；

S4、判断M_k≤R^max是否成立，若成立，表明此时调度区间[T₀，T₁]内部的最大功率不匹配度已经进入安全阈值之内，不需要继续弃除风电功率，则输出此时电力系统亚区间功率不匹配风险评估模型求得的调度区间末端火力发电机功率值向量和此时弃风功率W_k的值；若不成立，则继续弃除风电功率，将迭代次数k的值加1，更新弃风功率W_k；