备用资源的协调方法、装置、设备及存储介质转让专利
申请号 : CN201911045311.9
文献号 : CN110768305B
文献日 : 2021-11-05
发明人 : 吴小珊 , 赵文猛 , 吴为 , 王长香 , 赵利刚
申请人 : 南方电网科学研究院有限责任公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种备用资源的协调方法,其特征在于,包括:根据应用场景法获取多个关键场景集;其中,所述关键场景集包括基础场景及预想场景;
根据所述基础场景下机组的各个工作参数、所述预想场景下机组的各个工作参数、预设的弃风惩罚因子、预设的中断负荷惩罚因子、所述基础场景下机组的运行效率及所述预想场景下机组的运行效率建立备用资源协调模型;其中,工作参数包括:机组开停机状态、发电功率、正负备用容量、正负备用调用量、弃风量、中断负荷量、储能系统充放电功率;
通过预设的约束条件对所述备用资源协调模型进行优化,优化得到各个备用资源需求量;其中,所述备用资源包括:水电、火电、燃机、直流、可中断负荷、储能;
根据所述各个备用资源需求量从备用资源库中调用对应的备用资源对电力系统进行协调;
其中,所述备用资源协调模型为:
其中,cg0,i(·)、cgs,i(·)分别为机组在基础场景和预想场景下运行效率函数,为日前决策变量,分别代表基础场景下机组i在t时刻的开停机状态、发电功率、预留正负备用容量; 分别为日内场景s下t时刻的机组开停机状态、发电功率、正负备用调用容量以及弃风量、中断负荷量、储能系统充放电功率、w1为预设的弃风惩罚因子、w2为预设的中断负荷惩罚因子。
2.如权利要求1所述的备用资源的协调方法,其特征在于,所述预设的约束条件包括:功率平衡约束条件、机组约束条件、直流约束条件、可中断负荷约束条件、储能装置约束条件;
其中,所述机组约束条件包括:机组出力约束条件、机组爬坡约束条件、机组启停状态约束条件、备用调用约束条件、备用爬坡约束条件。
3.如权利要求1所述的备用资源的协调方法,其特征在于,在根据应用场景法获取多个关键场景集之后,在所述根据所述基础场景下机组的各个工作参数、所述预想场景下机组的各个工作参数、预设的弃风惩罚因子、预设的中断负荷惩罚因子、所述基础场景下机组的运行效率及所述预想场景下机组的运行效率建立备用资源协调模型之前,所述方法还包括:
根据响应特性选择备用资源建立所述备用资源库;其中,所述响应特性包括:响应能力、响应持续时间、响应方向、响应速度。
4.如权利要求3所述的备用资源的协调方法,其特征在于,通过判断待选资源的响应能力及响应持续时间选择所述备用资源。
5.如权利要求4所述的备用资源的协调方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述响应速度确定所述备用资源的响应顺序;其中,所述直流作为第一响应备用资源,所述可中断负荷作为最后响应备用资源。
6.一种备用资源的协调装置,其特征在于,包括:获取模块,用于根据应用场景法获取多个关键场景集;其中,所述关键场景集包括基础场景及预想场景;
构建模块,用于根据所述基础场景下机组的各个工作参数、所述预想场景下机组的各个工作参数、预设的弃风惩罚因子、预设的中断负荷惩罚因子、所述基础场景下机组的运行效率及所述预想场景下机组的运行效率建立备用资源协调模型;其中,工作参数包括:机组开停机状态、发电功率、正负备用容量、正负备用调用量、弃风量、中断负荷量、储能系统充放电功率;
优化模块,用于通过预设的约束条件对所述备用资源协调模型进行优化,优化得到各个备用资源需求量;其中,所述备用资源包括:水电、火电、燃机、直流、可中断负荷、储能;
协调模块,用于根据所述各个备用资源需求量从备用资源库中调用对应的备用资源对电力系统进行协调;
其中,所述备用资源协调模型为:
其中,cg0,i(·)、cgs,i(·)分别为机组在基础场景和预想场景下运行效率函数,为日前决策变量,分别代表基础场景下机组i在t时刻的开停机状态、发电功率、预留正负备用容量; 分别为日内场景s下t时刻的机组开停机状态、发电功率、正负备用调用容量以及弃风量、中断负荷量、储能系统充放电功率、w1为预设的弃风惩罚因子、w2为预设的中断负荷惩罚因子。
7.如权利要求6所述的备用资源的协调装置,其特征在于,所述装置还包括:备用资源数据库建立模块,用于根据响应特性选择备用资源建立所述备用资源库;其中,所述响应特性包括:响应能力、响应持续时间、响应方向、响应速度。
8.一种备用资源的协调设备,其特征在于,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任意一项所述的备用资源的协调方法。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序,其中,在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至5中任意一项所述的备用资源的协调方法。
说明书 :
备用资源的协调方法、装置、设备及存储介质
技术领域
背景技术
另一方面,需求侧响应、储能、调度及自动控制领域新技术的快速发展,为应对高比例间歇
性能源的不确定性风险提供了新的思路。发电备用管理是电力系统应对其供需波动及不确
定性的基础性手段,同时也是合理权衡系统运行安全性的一个关键所在。
发明内容
述预想场景下机组的运行效率建立备用资源协调模型;其中,工作参数包括:机组开停机状
态、发电功率、正负备用容量、正负备用调用量、弃风量、中断负荷量、储能系统充放电功率;
惩罚因子、预设的中断负荷惩罚因子、所述基础场景下机组的运行效率及所述预想场景下
机组的运行效率建立备用资源协调模型之前,所述方法还包括:
功率、预留正负备用容量; 分别为日内场景s
下t时刻的机组开停机状态、发电功率、正负备用调用容量以及弃风量、中断负荷量、储能系
统充放电功率、w1为预设的弃风惩罚因子,w2为预设的中断负荷惩罚因子。
运行效率及所述预想场景下机组的运行效率建立备用资源协调模型;其中,工作参数包括:
机组开停机状态、发电功率、正负备用容量、正负备用调用量、弃风量、中断负荷量、储能系
统充放电功率;
能;
机程序时实现上述发明实施例所述的备用资源的协调方法。
述发明实施例所述的备用资源的协调方法。
各个备用资源需求量,进而从备用资源库中调用对应的备用资源对电力系统进行协调。又
由于备用资源包括:水电、火电、燃机、直流、可中断负荷、储能,属于不同区域的备用资源,
上述方法使得不同区域的备用资源可以相互支援,降低了对于全网备用容量的需求,有效
地提升了电力系统运行的灵活性。
附图说明
具体实施方式
本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例,都属于本发明保护的范围。
所述预想场景下机组的运行效率建立备用资源协调模型;其中,工作参数包括:机组开停机
状态、发电功率、正负备用容量、正负备用调用量、弃风量、中断负荷量、储能系统充放电功
率。
时刻的开停机状态、发电功率、预留正负备用容量;
分别为日内场景s下t时刻的机组开停机状态、发电功率、正负备用调用容量以及弃风量、中
断负荷量、储能系统充放电功率。w1为预设的弃风惩罚因子、w2为预设的中断负荷惩罚因子。
在本实施例中,弃风惩罚参数的设置可以参照国家弃风政策要求。
中断负荷量乘以预设的弃风惩罚参数,提高可中断负荷作为备用资源的灵活性。
机组爬坡约束条件、机组启停状态约束条件、备用调用约束条件、备用爬坡约束条件。
系统进行协调。又由于备用资源包括:水电、火电、燃机、直流、可中断负荷、储能,属于不同
区域(即源‑侧‑荷)的备用资源,上述方法使得不同区域的备用资源可以相互支援,降低了
对于全网备用容量的需求,有效地提升了电力系统运行的灵活性。
括:机组出力约束条件、机组爬坡约束条件、机组启停状态约束条件、备用调用约束条件、备
用爬坡约束条件。
控制区为直流送端系统时,直流相当于负荷,当直流功率上升,公式(2)中 前面取
负号,此时直流提供负备用,当直流功率下降,公式(2)中 前面取正号,此时直流提
供正备用;当本控制区为直流受端系统时,直流相当于电源,当直流功率上升,公式(2)中
前面取正号,此时直流提供正备用,当直流功率下降,公式(2)中 前面取
负号,此时直流提供负备用。 为场景s下第t时段直流输电功率,当本控制区为直流送端
系统时,直流相当于负荷,公式(2)中 前面取正号;当本控制区为直流受端系统时,直流
相当于电源,公式(2)中 前面取负号。 为场景s下第t时段储能系统充放电功率,
当储能系统充电时,相当于负荷,公式(2)中 前面取负号;当储能系统放电时,相当于
电源,公式(2)中 前面取正号。
率波动的能力,即不会引起对侧容量相对较大的异步运行电网明显的频率电压波动。
率;Δt为时段的步长; 和 分别为储能装置的额定能量容量与存储电量的下限值;E0和
ET分别为调度周期始、末储能装置的存储电量值。式中PB为储能装置的额定功率容量。
惩罚参数、所述基础场景下机组的运行效率及所述预想场景下机组的运行效率建立备用资
源协调模型之前,所述方法还包括:
供正负备用,仅具有响应驱动类控制的频率限制控制功能(FLC)的直流只能提供正或负备
用(对于送端电网,提供正旋转备用;对于受端电网,提供负旋转备用)。储能既可以充当电
源,又可以充当负荷,故可以提供正负备用。水电、火电、燃机可以提供正负备用。
小电网备用需求,为保证在本控制区发生事故或出现其他功率缺额情况时优先调度本控制
区的备用机组,其调频死区应大于其他备用资源。可中断负荷通过人为瞬时中断,作为最后
一种备用资源。燃机可快速启停,相比水火电等常规机组,允许其日内开停机提供正负备
用。
的运行效率及所述预想场景下机组的运行效率建立备用资源协调模型;其中,工作参数包
括:机组开停机状态、发电功率、正负备用容量、正负备用调用容量、弃风量、中断负荷量、储
能系统充放电功率。
储能。
库中调用对应的备用资源对电力系统进行协调。又由于备用资源包括:水电、火电、燃机、直
流、可中断负荷、储能,属于不同区域的备用资源,上述方法使得不同区域的备用资源可以
相互支援,降低了对于全网备用容量的需求,有效地提升了电力系统运行的灵活性。
理器上运行的计算机程序。所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各个备用资源的协
调装置方法实施例中的步骤。或者,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各装置实
施例中各模块/单元的功能。
个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述所
述计算机程序在所述备用资源的协调装置设备中的执行过程。
域技术人员可以理解,所述示意图仅仅是备用资源的协调装置设备的示例,并不构成对备
用资源的协调装置设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或
者不同的部件,例如所述备用资源的协调装置设备还可以包括输入输出设备、网络接入设
备、总线等。
(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field‑
Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、
分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器
等,所述处理器是所述备用资源的协调装置设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整
个备用资源的协调装置设备的各个部分。
用资源的协调装置设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区,其
中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像
播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本
等)等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如硬
盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,
SD)卡,闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器
件。
这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来
指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机
程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计
算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些
中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或
装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read‑Only
Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件
分发介质等。
不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的
需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外,本发明提供的装置
实施例附图中,模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接,具体可以实现为一条或
多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解
并实施。
本发明的保护范围。