一种考虑备用需求的风电消纳能力分析方法

摘要

本发明提供一种考虑备用需求的风电消纳能力分析方法，包括以下步骤：建立风电并网后的备用需求概率分布模型；确定备用约束条件；建立考虑备用需求的生产模拟模型；根据生成模拟模型对风电消纳能力进行分析。本发明通过建立的风电并网后备用需求的概率分布模型，得到最优的风电并网后所需备用容量，从而能够优化机组的开机方式和运行出力计划曲线，达到提高风电消纳能力的目的，为区域电网风电规划提供参考。

主权项

一种考虑备用需求的风电消纳能力分析方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1：建立风电并网后的备用需求概率分布模型；步骤2：确定备用约束条件；步骤3：建立考虑备用需求的生产模拟模型；步骤4：根据生产模拟模型对风电消纳能力进行分析；所述步骤1包括以下步骤：步骤1‑1：计算风电并网前，电力系统失负荷概率p_LLD；风电并网前，电力系统的旋转备用需求源于负荷的波动性，负荷预报误差大致服从正态分布，即在预测值附近随机波动的概率属于正态分布；负荷在预测值μ附近波动的概率密度函数f(x)为：其中，σ为正态分布的方差；备用不足的概率即电力系统失负荷概率p_LLD表示为：其中，L_MW为电力系统负荷预报值，R₁为预留备用值，σ_LOAD为负荷在预报值附近波动的方差；步骤1‑2：计算风电并网后的负荷备用需求R₂；风电并网后假设风电预测的方差为σ_WIND，由于负荷预报误差和风电预报误差引起的总的方差σ_TOTAL表示为：假设风电并网容量为W_MW，等效负荷符合正态分布，为维持与风电并网前电力系统相同的失负荷概率p_LLD，根据正态分布表得到此时对应的等效负荷临界值EQUL_MW为：其中，为正态分布函数的反函数；则此时负荷备用需求R₂由下式得到：R₂＝EQUL_MW‑R₁  (5) 步骤1‑3：确定备用需求概率分布规律；步骤1‑3‑1：将备用定义为当计划发电量或者负荷与实际的发电出力和负荷不相符时产生的不平衡量，此时为了维持电力系统功率平衡的额外的功率容量定义为备用容量；考虑产生不平衡量即备用需求的因素包括负荷预报误差、风电预报误差和常规机组突然跳闸；1)负荷预报误差产生的向上不平衡量Imbalance⁺_load和向下不平衡量Imbalance^‑_load分别表示为：Imbalance⁺_load＝L_forest*Rand(σ)  (6)Imbalance^‑_load＝L_forest*Rand(‑σ)  (7)其中，L_forest为负荷预报值；2)风电预报误差产生的向上不平衡量Imbalance⁺_wind和向下不平衡量Imbalance^‑_wind分别表示为：Imbalance⁺_wind＝W_forest*Rand(σ)  (8)Imbalance^‑_wind＝W_forest*Rand(‑σ)  (9)其中，W_forest为风电预报值；3)常规机组突然跳闸只产生向上备用需求，总的失掉机组容量C_out为：其中，n为常规机组的总台数，C_i为电力系统内第i台常规机组的容量，x_i为第i台常规机组跳闸的概率；步骤1‑3‑2：将以上三种因素产生的不同时段的不平衡量分别矢量相加，得到各时段的电力系统总的不平衡量，有：R^dn＝Imbalance^‑_load+Imbalance^‑_wind  (12) 其中，R^up和R^dn分别为向上和向下的备用需求，通过模拟分析，即可得到电力系统总的不平衡量即备用需求概率分布规律。