本發(fā)明涉及電網(wǎng)新能源消納
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體地，涉及一種高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電的控制方法。
背景技術(shù)：
：隨著風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)模增大，風(fēng)電消納受阻問(wèn)題逐漸凸顯。與此同時(shí)，在我國(guó)部分大規(guī)模風(fēng)電基地建有大容量高載能負(fù)荷，且具有較好的調(diào)節(jié)特性?？沙浞滞诰蚋咻d能負(fù)荷調(diào)節(jié)潛力，提高系統(tǒng)對(duì)大規(guī)模風(fēng)電的調(diào)峰能力，對(duì)風(fēng)電消納受阻問(wèn)題的解決具有重大意義。然而高載能負(fù)荷響應(yīng)和控制特性與風(fēng)電運(yùn)行特性差別較大，目前國(guó)內(nèi)外尚未深入研究高載能負(fù)荷的響應(yīng)特性對(duì)風(fēng)電消納的影響機(jī)理，需要提出一種高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電的控制方法，以實(shí)現(xiàn)高載能負(fù)荷與風(fēng)電協(xié)調(diào)控制，達(dá)到消納受阻風(fēng)電的目的。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電的控制方法，提高系統(tǒng)對(duì)大規(guī)模風(fēng)電的調(diào)峰能力，為風(fēng)電消納受阻問(wèn)題的解決提供指導(dǎo)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電的控制方法，主要包括：步驟1：確定高載能負(fù)荷的響應(yīng)控制特性；步驟2：根據(jù)步驟1的響應(yīng)控制特性，確定高載能負(fù)荷參與風(fēng)電消納的控制模型；步驟3：根據(jù)步驟2所述的控制模型，確定高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電的控制框架圖。進(jìn)一步地，步驟1中所述高載能負(fù)荷包括電解鋁、鐵合金和碳化硅；所述響應(yīng)控制特性包括離散控制特性和連續(xù)控制特性。進(jìn)一步地，步驟2中，確定高載能負(fù)荷參與風(fēng)電消納的控制模型包括：確定高載能負(fù)荷參與風(fēng)電消納控制模型的目標(biāo)函數(shù)；確定約束調(diào)節(jié)，具體包括系統(tǒng)功率平衡約束、新能源出力約束和高載能負(fù)荷調(diào)整約束。進(jìn)一步地，所述目標(biāo)函數(shù)即風(fēng)電消納量最大：所述t為調(diào)度期間的總時(shí)段數(shù)；δt為調(diào)度時(shí)段長(zhǎng)度15min；nw為風(fēng)電場(chǎng)個(gè)數(shù)；為風(fēng)電場(chǎng)i在t時(shí)段的增發(fā)電力。進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)功率平衡約束為式中：為高載能負(fù)荷k在t時(shí)段的上調(diào)容量；nh為高載能負(fù)荷個(gè)數(shù)；為風(fēng)電場(chǎng)i在t時(shí)段的增發(fā)電力；nw為風(fēng)電場(chǎng)個(gè)數(shù)；所述新能源出力約束為：式中：為風(fēng)電在t時(shí)段的棄電量；為風(fēng)電在t時(shí)段的預(yù)測(cè)值；分別為風(fēng)電在t時(shí)段的計(jì)劃值；所述高載能負(fù)荷調(diào)整約束為：對(duì)第k種高載能負(fù)荷的投切時(shí)段約束為：上調(diào)的持續(xù)時(shí)間不小于不超過(guò)其中，是離散變量，只能取0或1，表示目前投運(yùn)的第k種高載能負(fù)荷在t時(shí)段不進(jìn)行上調(diào)，表示目前投運(yùn)的第k種高載能負(fù)荷在t時(shí)段上調(diào)；和分別為高載能負(fù)荷k在t時(shí)段的投入持續(xù)時(shí)間和中斷持續(xù)時(shí)間；和分別為蓋載能負(fù)荷k的最小連續(xù)投入時(shí)間和最小連續(xù)中斷時(shí)間。進(jìn)一步地，所述為4小時(shí)，所述為8小時(shí)。進(jìn)一步地，步驟3具體包括：步驟31：確定風(fēng)電棄風(fēng)功率和高載能負(fù)荷離散調(diào)節(jié)功率；步驟32：根據(jù)步驟31確定的功率值，根據(jù)高載能負(fù)荷的調(diào)整約束得到高載能負(fù)荷在各時(shí)段的上調(diào)量，形成可消納的棄風(fēng)功率曲線；步驟33：將可消納的棄風(fēng)功率按一定分配原則進(jìn)行風(fēng)電增量分配，生成風(fēng)電日前發(fā)電初步修正計(jì)劃及高載能用電初步修正計(jì)劃；步驟34：基于步驟33中得到的風(fēng)電日前發(fā)電初步修正計(jì)劃及高載能用電初步修正計(jì)劃，對(duì)風(fēng)電接入電網(wǎng)進(jìn)行安全校核，校核潮流斷面、節(jié)點(diǎn)電壓是否越限，若不滿足安全校核，則微調(diào)各風(fēng)電廠之間的增量分配，返回步驟32；若滿足，進(jìn)行步驟35；步驟35：得到高載能負(fù)荷日前用電修正計(jì)劃、風(fēng)電日前發(fā)電修正計(jì)劃。進(jìn)一步地，確定風(fēng)電棄風(fēng)功率和高載能負(fù)荷離散調(diào)節(jié)功率，包括根據(jù)風(fēng)電日前預(yù)測(cè)發(fā)電值及日前計(jì)劃發(fā)電值，確定風(fēng)電棄風(fēng)功率；根據(jù)高載能負(fù)荷當(dāng)前用電計(jì)劃值及離散調(diào)節(jié)功率上限值，確定高載能負(fù)荷離散調(diào)節(jié)功率。本發(fā)明各實(shí)施例的一種高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電的控制方法，在確定高載能負(fù)荷響應(yīng)控制特性的基礎(chǔ)上，建立了高載能負(fù)荷參與風(fēng)電消納的控制模型，在高載能負(fù)荷參與風(fēng)電消納的控制模型的基礎(chǔ)上，確定高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電的控制框架圖，提高系統(tǒng)對(duì)大規(guī)模風(fēng)電的調(diào)峰能力，為風(fēng)電消納受阻問(wèn)題的解決提供了指導(dǎo)。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。附圖說(shuō)明附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：圖1為本發(fā)明高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電的控制方法的控制流程圖；圖2為本發(fā)明高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電的控制方法的控制框架圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的兼有高載能負(fù)荷的大規(guī)模風(fēng)電基地甘肅河西電網(wǎng)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述的風(fēng)電基地棄風(fēng)情況及高載能負(fù)荷投切情況示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例所述的高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納風(fēng)電前后棄風(fēng)情況對(duì)比圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。具體地，圖1為本發(fā)明高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電的控制方法的控制流程圖。圖1中，本發(fā)明提供的高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電的控制方法包括：s1：確定高載能負(fù)荷如電解鋁、鐵合金及碳化硅的響應(yīng)控制特性，包括離散控制特性和連續(xù)控制特性；s2：在步驟s1的基礎(chǔ)上，確定高載能負(fù)荷參與風(fēng)電消納的控制模型；s3：在步驟s2的高載能負(fù)荷參與風(fēng)電消納的控制模型的基礎(chǔ)上，確定高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電的控制框架圖。所述s2包括以下步驟：s201：確定高載能負(fù)荷參與風(fēng)電消納控制模型的目標(biāo)函數(shù)，即風(fēng)電消納量最大：式中：t為調(diào)度期間的總時(shí)段數(shù)；nw為風(fēng)電場(chǎng)個(gè)數(shù)；為風(fēng)電場(chǎng)i在t時(shí)段的增發(fā)電力；s202：確定相關(guān)約束調(diào)節(jié)，即系統(tǒng)功率平衡約束、系能源出力約束、高載能負(fù)荷調(diào)整約束。1)功率平衡約束式中：為高載能負(fù)荷k在t時(shí)段的上調(diào)容量；nh為高載能負(fù)荷個(gè)數(shù)；2)新能源出力約束式中：為風(fēng)電在t時(shí)段的棄電量；為風(fēng)電在t時(shí)段的預(yù)測(cè)值；分別為風(fēng)電在t時(shí)段的計(jì)劃值。3)高載能負(fù)荷調(diào)整約束對(duì)第k種高載能負(fù)荷的投切時(shí)段約束為：上調(diào)的持續(xù)時(shí)間不小于不超過(guò)其中，和分別為高載能負(fù)荷k在t時(shí)段的投入持續(xù)時(shí)間和中斷持續(xù)時(shí)間；和分別為蓋載能負(fù)荷k的最小連續(xù)投入時(shí)間和最小連續(xù)中斷時(shí)間。所述s3包括以下步驟：s301：根據(jù)風(fēng)電日前預(yù)測(cè)發(fā)電值及日前計(jì)劃發(fā)電值，確定風(fēng)電棄風(fēng)功率；s302：根據(jù)高載能負(fù)荷當(dāng)前用電計(jì)劃值及離散調(diào)節(jié)功率上限值，確定高載能負(fù)荷離散調(diào)節(jié)功率；s303：在步驟s301和步驟s302的基礎(chǔ)上，根據(jù)高載能負(fù)荷的調(diào)節(jié)約束得到高載能負(fù)荷在各時(shí)段的上調(diào)量，形成可消納的棄風(fēng)功率曲線；s304：將消納的棄風(fēng)功率按一定分配原則進(jìn)行風(fēng)電增量分配，生成風(fēng)電日前發(fā)電初步修正計(jì)劃及高載能用電初步修正計(jì)劃。s305：基于步驟s304中得到的風(fēng)電日前發(fā)電初步修正計(jì)劃及高載能用電初步修正計(jì)劃，對(duì)風(fēng)電接入電網(wǎng)進(jìn)行安全校核，校核潮流斷面、節(jié)點(diǎn)電壓是否越限，若不滿足安全校核，則微調(diào)各風(fēng)電廠之間的增量分配，返回步驟s303；若滿足，進(jìn)行步驟s306.s306：得到高載能負(fù)荷日前用電修正計(jì)劃、風(fēng)電日前發(fā)電修正計(jì)劃。圖2為本發(fā)明高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電的控制方法的控制框架圖，圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述的兼有高載能負(fù)荷的大規(guī)模風(fēng)電基地甘肅河西電網(wǎng)示意圖，以4月5日數(shù)據(jù)為例分析，本發(fā)明提供的高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電的控制方法包括：s301：根據(jù)風(fēng)電日前預(yù)測(cè)發(fā)電值及日前計(jì)劃發(fā)電值，確定風(fēng)電棄風(fēng)功率，如表1所示；表14月5日風(fēng)電棄風(fēng)功率s302：根據(jù)高載能負(fù)荷當(dāng)前用電計(jì)劃和離散調(diào)節(jié)功率上限值，確定高載能負(fù)荷離散調(diào)節(jié)功率，如表2所示；表2高載能負(fù)荷調(diào)節(jié)特性表s303：根據(jù)步驟s301、步驟s302的結(jié)果和高載能負(fù)荷調(diào)節(jié)約束得到高載能負(fù)荷在各時(shí)段的上調(diào)量，形成可消納的棄風(fēng)功率曲線如圖4所示；s304：將消納的棄風(fēng)功率按一定分配原則進(jìn)行風(fēng)電增量分配，生成風(fēng)電日前發(fā)電初步修正計(jì)劃及高載能用電初步修正計(jì)劃，表3所示為4:00時(shí)刻下的各風(fēng)電場(chǎng)日前發(fā)電修正計(jì)劃、各高載能日前用電修正計(jì)劃；表3高載能負(fù)荷參與后日前發(fā)/用電修正計(jì)劃s305：基于步驟s304中得到的風(fēng)電日前發(fā)電初步修正計(jì)劃及高載能用電初步修正計(jì)劃，對(duì)風(fēng)電接入電網(wǎng)進(jìn)行安全校核，潮流斷面、節(jié)點(diǎn)電壓均未越限，滿足安全校核，進(jìn)行步驟s306；s306：得到高載能負(fù)荷日前用電修正計(jì)劃、風(fēng)電日前發(fā)電修正計(jì)劃。圖5所示為高載能參與調(diào)節(jié)前后河西地區(qū)棄風(fēng)功率曲線，表4可以看出高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電后風(fēng)電消納量有較大增長(zhǎng)，棄風(fēng)量由389.48mw下降至126.1mw，同比下降了67.62％，故本發(fā)明高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電的控制方法能夠給達(dá)到較好的風(fēng)電消納效果。表4高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)前后棄風(fēng)情況對(duì)比4:00時(shí)刻敦煌玉門(mén)張掖河西地區(qū)總計(jì)高載能參與調(diào)節(jié)前棄風(fēng)量/mw355.134.380389.48高載能參與調(diào)節(jié)后棄風(fēng)量/mw126.100126.1至上述實(shí)例分析表明：本發(fā)明提供的一種高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電的控制方法，在確定高載能負(fù)荷響應(yīng)控制特性的基礎(chǔ)上，建立了高載能負(fù)荷參與風(fēng)電消納的控制模型，在高載能負(fù)荷參與風(fēng)電消納的控制模型的基礎(chǔ)上，確定高載能負(fù)荷參與調(diào)節(jié)消納受阻風(fēng)電的控制框架圖，能有效提高系統(tǒng)對(duì)大規(guī)模風(fēng)電的調(diào)峰能力，對(duì)風(fēng)電消納受阻問(wèn)題的解決提供了指導(dǎo)。最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12