一种基于最小弃风控制的电力系统风电场公平调度方法

摘要

本发明涉及一种基于最小弃风控制的电力系统风电场公平调度方法，属于新能源接入电力系统的运行和控制技术领域。本方法依据当前电网对风力发电的可接纳能力，当电网可继续接纳风力发电时，启动恢复控制，优先提高负载率低并且存在弃风的风电场有功功率；当电网需要弃风时，启动弃风控制，优先减少负载率高并且具备弃风条件的风电场有功功率；当电网风力发电调节需求为零时，启动调整控制，降低负载率过高的风电场有功有功功率，提高负载率较低的风电场有功功率，促使各受控风电场的出力负载率偏差接近于零。本方法可集成在调度中心运行的风力发电有功控制主站系统中，保证电网有足够下旋备安全空间，并兼顾各风电场间的公平调度。

主权项

一种基于最小弃风控制的电力系统风电场公平调度方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)从电网的数据采集与监视控制系统中采集当前电网自动发电控制机组的实时下旋备、风电场与电网之间的连接线路有功功率偏差，从电网调度中心获取电网可接纳的风电场有功功率采集与电网相连的各风电场的实时有功功率p^w、有功功率下限p^w、估计最大有功功率各风电场与电网之间连接线路断面的实时有功功率p^s和有功功率上限(2)从电网调度中心获取各风电场对风电场与电网之间连接线路断面的有功功率灵敏度S^SW；(3)建立基于最小弃风控制的电力系统风电场公平调度方法的目标函数，如下：$\underset{{\mathrm{\Delta p}}_i^{w,o}}{min}(W^p·({\mathrm{\Delta p}}_{wind}^{cap}-\underset{i\in {\Omega }^w}{\Sigma }{\mathrm{\Delta p}}_i^{w,o})+W^r·\underset{i\in {\Omega }^w}{\Sigma }{\left(r_i^w\right)}^2)$其中：Ω^w为与电网相连的所有风电场的集合，为电网可接纳的风电场有功功率，为第i个风电场的弃风调整量，r_i^w为第i个风电场的负载偏差率，W^p、W^r分别为权重系数，W^p＞W^r，W^p取值10.0，W^r取值0.01；(4)设定基于最小弃风控制的电力系统风电场公平调度方法的约束条件，包括：(4‑1)第i个风电场的实时有功功率、有功功率下限、弃风调整量和估计最大有功功率之间满足以下关系式：${\underset{‾}{p}}_i^w\le p_i^w+{\mathrm{\Delta p}}_i^{w,o}\le {\bar{p}}_i^w;$(4‑2)第i个风电场与电网之间连接线路断面的实时有功功率有功功率上限灵敏度S^SW和弃风调整量Δp^w,o之间的关系满足下式：$p_i^s+S^{SW}{\mathrm{\Delta p}}^{w,o}\le {\bar{p}}_i^s;$(4‑3)电网中所有风电场的弃风调整量满足以下关系式：$\underset{i\in {\Omega }^w}{\Sigma }{\mathrm{\Delta p}}_i^{w,o}\le max\{{\mathrm{\Delta p}}_{wind}^{cap},-\underset{i\in {\Omega }^w}{\Sigma }(p_i^w-{\underset{‾}{p}}_i^w)\}$其中，Ω^w为与电网相连的所有风电场集合，为电网可接纳的风电场有功功率，为第i个风电场的实时有功功率，为第i个风电场有功功率下限；(4‑4)设定风力发电有功功率调节的方向约束，当电网可接纳的风电场有功功率使i∈Ω^w，当时，使i∈Ω^w；(5)通过内点法求解上述步骤(3)和步骤(4)的基于最小弃风控制的电力系统风电场公平调度方法的数学模型，得到风电场有功功率调整量；(6)以上述风电场有功功率调整量对风电场进行控制，实现基于以最小弃风控制为目标的电力系统风电场公平调度。