[发明专利]一种考虑变流器驱动稳定性约束的机组组合方法

说明书

本发明涉及一种考虑变流器驱动稳定性约束的机组组合方法，包括如下步骤：建立机组组合目标函数；求解机组组合目标函数；构建风电动态交互影响评估模型，校验变流器驱动稳定性裕度；基于功率灵敏度对机组出力进行调整；根据调整后的出力状态更新机组的组合方案。通过风电动态交互影响评估模型对初始机组组合的变流器驱动稳定性裕度进行检验，在变流器驱动稳定性裕度不符合设定的阈值的情况下，基于功率灵敏度对机组出力进行调整，形成一个新的机组组合来提高变流器驱动稳定裕度，避免由风电并网对电力系统调度带来的变流器驱动失稳等潜在风险。

技术领域

本发明涉及风电领域，更具体地，涉及一种考虑变流器驱动稳定性约束的机组组合方法。

背景技术

机组组合是电力系统中一个重要的经济能源管理问题，其目的是在满足各种物理和运行约束的前提下，为电力市场提供经济最优解决方案。传统的安全约束机组组合方法侧重于静态安全约束条件，如网络约束，而动态约束往往被忽略。近年来，在学术界开始计及动态约束条件，特别是稳定性约束的重要性已得到广泛认知，在电力系统调度层面考虑了频率稳定约束、电压稳定约束、转子角稳定约束等动态约束条件。

变流器驱动稳定性涉及风电等变流器驱动型电源控制动态与同步发电机的机电动态之间的动态交互，在强动态交互、重负荷等运行工况下可诱发振荡失稳事故。然而，在现有机组组合的技术和方法中，更多是考虑机组的动态频率，将动态频率作为约束条件。但尚未有考虑变流器驱动稳定性的动态约束条件，这使得常规机组组合方案，在实际运行中存在超越变流器驱动稳定裕度，诱发振荡失稳等风险。

发明内容

本发明为克服上述现有技术中机组组合没有考虑变流器驱动稳定性的问题，提供一种考虑变流器驱动稳定性约束的机组组合方法，将变流器驱动稳定性作为一个新的约束条件，避免由风电并网对电力系统调度带来的变流器驱动失稳等潜在风险。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种考虑变流器驱动稳定性约束的机组组合方法，包括以下的步骤：

步骤一：建立机组组合目标函数如下：

其中，N_t表示机组调度时段数，N_g表示参与调度机组总数，分别代表第i台机组的可变发电成本和固定发电成本，P_it表示第i台机组在时段t 区间内输出有功功率，u_it代表第i台机组在调度时段t区间内开/关状态的二进制变量；代表第i台机组启动和关停成本；y_it,z_it表示第i台机组在调度时段t开始时的启动/关闭状态的二进制变量；

步骤二：求解机组组合目标函数；

步骤三：构建风电动态交互影响评估模型，校验变流器驱动稳定性裕度；若变流器驱动稳定性裕度符合设定阈值，则以对应的机组作为组合方案，若稳定性裕度不符合设定的阈值，则执行下一步骤；

步骤四：基于功率灵敏度对机组出力进行调整；

步骤五：将调整后出力状态后的机组导入风电动态交互评估模型，更新变流器驱动稳定性裕度并对变流器驱动稳定性裕度进行检验；如变流器驱动稳定性裕度符合设定阈值，调整后的出力状态更新机组的组合方案，若稳定性裕度不符合设定的阈值，则重新执行步骤四。

在上述的技术方案中，通过风电动态交互影响评估模型对初始机组组合的变流器驱动稳定性裕度进行检验，若是机组的组合方案变流器驱动稳定性裕度不符合设定的阈值，说明该机组组合存在变流器驱动失稳的风险。在变流器驱动稳定性裕度不符合设定的阈值的情况下，提出的基于功率灵敏度对机组出力进行调整形成一个新的机组组合的优化方式能够改变变流器驱动稳定裕度，让变流器驱动稳定裕度能够变得充足从而满足基于使用情况设定的阈值。

优选的，在步骤三中，构建风电动态交互影响评估模型的具体步骤为：