[0087] P = Pg-Pl
[0088] ②在優(yōu)化過程中需要保證關(guān)鍵斷面功率在約束范圍以內(nèi)：
[0089] P_u < P < P"
[0090]③旋備約束：
[0091] 2 - P〇) - Pr i gG
[0092]式中，iEG表不發(fā)電機組的集合，PGi,max、PGi分別為第i臺發(fā)電機組的最大出力和實 際出力。Pr是電力系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)備用需求。
[0093] ④常規(guī)機組出力上下限約束
[0094] P("<P("
[0095] ^該、#為機組的出力上下限
[0096]⑤電解鋁的用電功率是
[0097] Pl〇ad= [ 1.05Sload+( 1-Sload) ]Prated
[0098] 硅冶煉負(fù)荷、鐵合金負(fù)荷的用電功率是
[0099] Pl〇ad = nSloadPrated
[0100] 式中，n是下調(diào)節(jié)的功率比例數(shù)，slciad是負(fù)荷是否調(diào)節(jié)的標(biāo)志，調(diào)節(jié)時等于1，不調(diào) 節(jié)時等于0。
[0101] ⑥含自備電廠的高載能負(fù)荷的約束條件是等值負(fù)荷的上下限約束。
[0102] PLI < PLj < Pu
[0103] 式中，b、&分別表示負(fù)荷j的上下限。
[0104] 所述S4包括以下步驟：
[0105] S401:根據(jù)電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)需求、風(fēng)電預(yù)測周期和源荷元件的調(diào)節(jié)特性共同決定 了不同時間尺度的劃分，分為小時-分-秒三個階梯來逐時段滾動優(yōu)化降損，將風(fēng)電預(yù)測偏 差在多個時間尺度上逐級消化，逐步實現(xiàn)控制目標(biāo)；
[0106] 由于控制元件的響應(yīng)周期的差別、風(fēng)電出力的變化特性，以及風(fēng)電預(yù)測的誤差水 平，綜合來說，應(yīng)當(dāng)將降損劃歸到不同的時間尺度上去，綜合不同時間尺度的控制來實現(xiàn)。
[0107] 其中，由于可調(diào)節(jié)負(fù)荷的約束條件包括爬坡率約束、最短調(diào)節(jié)時間約束，而可中斷 負(fù)荷的約束條件是最長中斷時間約束，在任意時刻調(diào)整負(fù)荷都需要考慮到它對其他時刻的 影響，因此負(fù)荷的調(diào)節(jié)或中斷必須以小時為調(diào)節(jié)或中斷周期。
[0108] 常規(guī)電源以及含有自備電廠的高載能負(fù)荷的優(yōu)化跨越了小時-分鐘-秒等三個時 間尺度，分鐘級的控制是小時級控制的粗調(diào)，秒級的控制是分鐘級的微調(diào)。
[0109] 所以，長時間尺度把可調(diào)節(jié)負(fù)荷和可中斷負(fù)荷都考慮在內(nèi)，是源荷協(xié)調(diào)降損的關(guān) 鍵。它是降損的主要部分，微調(diào)由中時間尺度和短時間尺度負(fù)責(zé)。長時間尺度應(yīng)當(dāng)最大化發(fā) 揮高載能負(fù)荷的調(diào)節(jié)降損功效，并應(yīng)當(dāng)不浪費高載能負(fù)荷的調(diào)節(jié)作用。中時間尺度起承上 啟下的作用，它利用可信度更高的風(fēng)電功率預(yù)測數(shù)據(jù)，滾動修正小時級控制的偏差，通過調(diào) 整發(fā)電機的出力來降損，同時為短時間尺度預(yù)留充足的調(diào)節(jié)空間。在此基礎(chǔ)上的短時間尺 度，針對風(fēng)電的波動性，以及高載能負(fù)荷的階躍調(diào)節(jié)特性帶來的調(diào)整毛刺，要快速應(yīng)用精細(xì) 的調(diào)節(jié)手段來處理風(fēng)電短時間尺度的波動性，最終實現(xiàn)控制目標(biāo)。
[0110] S402:在上述基礎(chǔ)上，確定高載能負(fù)荷和常規(guī)電源的多時間尺度降損控制框架圖。
[0111] 圖2是本發(fā)明高載能負(fù)荷與常規(guī)電源協(xié)調(diào)降損控制方法的控制框架圖，以此為例， 本發(fā)明提供的考慮高載能負(fù)荷和常規(guī)電源的多時間尺度降損控制策略包括：
[0112] S1:如圖2所示，在長時間尺度下，首先對風(fēng)電場風(fēng)功率和負(fù)荷功率進行日前預(yù)測， 將預(yù)測值代入日前計劃經(jīng)濟模型從而得到一個初步的日前發(fā)電計劃，其中包括了常規(guī)電 源，高載能負(fù)荷的出力計劃，因此就可以得到一個初步的常規(guī)電源和高載能負(fù)荷曲線。
[0113] S2:如圖2所示，在中時間尺度下，也就是小時級別下，由于進行了風(fēng)功率短期預(yù) 測，因此風(fēng)功率預(yù)測的精度得到提高，將預(yù)測的風(fēng)功率代入源荷降損模型中則能夠?qū)θ涨?發(fā)電計劃進行滾動修正，由于不含自備電廠的高載能負(fù)荷并不能響應(yīng)中時間尺度的變化， 因此，只有常規(guī)電源曲線和含自備電廠的高載能負(fù)荷能夠得到修正，從而達到降低網(wǎng)損的 目的。
[0114] S3:如圖2所示，在短時間尺度下，也就是分鐘，秒級別下，進行了風(fēng)功率超短期預(yù) 測，風(fēng)功率預(yù)測精度幾乎達到實時水平，將預(yù)測的風(fēng)功率代入源荷降損模型中能對上一時 段的發(fā)電計劃再進行實時修正，和中時間尺度一樣，短時間尺度也只有常規(guī)電源和含自備 電廠的高載能負(fù)荷曲線能夠得到修正從而再次降損。
[0115]圖3是尚載能負(fù)荷降損電網(wǎng)不意圖，本發(fā)明提供的考慮尚載能負(fù)荷和常規(guī)電源的 多時間尺度降損控制策略包括：
[0116] S1:考慮河西地區(qū)酒鋼高載能負(fù)荷接入電網(wǎng)降損，其示意圖如圖3所示。Pg，Pw，Ph分 別是敦煌匯入酒泉的有功，風(fēng)光匯至嘉峪關(guān)的有功，酒鋼負(fù)荷有功功率，Q g，Qw，Qh是敦煌匯 入酒泉的無功，風(fēng)光匯至嘉峪關(guān)的無功，酒鋼負(fù)荷無功功率。
[0117]高載能負(fù)荷上調(diào)前：
[0118]嘉峪關(guān)=酒泉線損耗：
[0120]酒泉變損耗：
[0122]酒泉=甘肅主網(wǎng)等值線路損耗：
[0124]尚載能負(fù)荷上調(diào)后：
[0125]嘉峪關(guān)=酒泉線損耗：
[0127]酒泉變損耗：
[0129]酒泉=甘肅主網(wǎng)等值線路損耗：
[0131 ] 可見，當(dāng)高載能負(fù)荷接入后，總損耗由A P12+ A PT1+ A P45變?yōu)锳 P' 12+ A P' T1+ A P '45，損耗會隨著Ph+jQh的接入而減少。
[0132] 根據(jù)圖3所示，高載能負(fù)荷的響應(yīng)減少了外送通道上流動的功率，因而能夠降損。
[0133] 當(dāng)風(fēng)電出力較大、酒鋼提高負(fù)荷進行響應(yīng)時，既可以看做減少了圖3中4-5長距離 輸電線路的輸送功率，也能看做從敦煌、酒泉發(fā)出的風(fēng)電首先消納于酒泉附近的酒鋼，也就 是減少了外送功率，從這兩方面考慮，高載能負(fù)荷的調(diào)節(jié)作用能夠起到降損的作用。
[0134] 圖4是本發(fā)明常規(guī)電源降損電網(wǎng)示意圖，以此為例，本發(fā)明提供的考慮高載能負(fù)荷 和常規(guī)電源的多時間尺度降損控制策略包括：
[0135] S1:考慮河西地區(qū)酒泉熱電接入電網(wǎng)降損，其示意圖如圖4所示。Pg，P w，Pd分別是酒 泉熱電發(fā)出的有功，風(fēng)光匯至嘉峪關(guān)的有功，敦煌匯入酒泉的有功，Qg，Q w，Qd是酒泉熱電發(fā) 出的無功，風(fēng)光匯至嘉峪關(guān)的無功，敦煌匯入酒泉的無功。
[0136] 酒泉變壓器的損耗是：
[0138]酒泉=主網(wǎng)等值線路的損耗：
[0140] 據(jù)此可以看出，當(dāng)PdUPPw均大于零時，減小Pg能夠減少酒泉變的損耗和酒泉至 主網(wǎng)等值線路的損耗。
[0141] 酒泉熱電與風(fēng)電一樣都處于送端的河西地區(qū)，當(dāng)風(fēng)電大發(fā)時，它能夠通過減少自 身的出力來減少外送通道的輸電功率，降低輸電斷面的傳輸壓力，從而達到降損的目標(biāo)。
[0142] 本發(fā)明提供一種高載能負(fù)荷與常規(guī)電源協(xié)調(diào)降損控制方法，在確認(rèn)了高載能負(fù)荷 和常規(guī)電源對網(wǎng)損的影響機理后，建立了相應(yīng)的降損模型，提高電網(wǎng)的新能源利用效率，提 高電網(wǎng)消納大規(guī)模新能源發(fā)電的能力，促進調(diào)度控制的智能化建設(shè)的方面提供指導(dǎo)
[0143] 最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡 管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依然可以對本發(fā) 明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，這些未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者 等同替換，均在申請待批的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種高載能負(fù)荷與常規(guī)電源協(xié)調(diào)降損控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以 下步驟： S1，確定高載能負(fù)荷對網(wǎng)損的影響機理，分析高載能負(fù)荷接入電網(wǎng)后對電網(wǎng)損耗的影 響； S2,確定常規(guī)電源對網(wǎng)損的影響機理，分析常規(guī)電源接入電網(wǎng)后對電網(wǎng)損耗的影響； S3，在步驟S1和步驟S2的基礎(chǔ)上，確定源荷協(xié)調(diào)降損的數(shù)學(xué)模型； S4,在步驟S3的源荷協(xié)調(diào)降損的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，確定高載能負(fù)荷和常規(guī)電源的多 時間尺度降損控制框架圖。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高載能負(fù)荷與常規(guī)電源協(xié)調(diào)降損控制方法，其特征在于，所述 S3包括以下步驟： S301，確定高載能負(fù)荷降損的數(shù)學(xué)模型，通過對高載能負(fù)荷的調(diào)節(jié)特性以及相應(yīng)的約 束條件進行研究，得到高載能負(fù)荷降損的數(shù)學(xué)模型； 5302, 確定常規(guī)電源降損的數(shù)學(xué)模型，通過對常規(guī)電源的調(diào)節(jié)特性以及相應(yīng)的約束條 件進行研究，得到常規(guī)電源降損的數(shù)學(xué)模型； 5303, 確定源荷協(xié)調(diào)降損的數(shù)學(xué)模型，綜合高載能負(fù)荷和常規(guī)電源兩者的調(diào)節(jié)特性和 優(yōu)缺點，制定源荷協(xié)調(diào)降損的數(shù)學(xué)模型。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高載能負(fù)荷與常規(guī)電源協(xié)調(diào)降損控制方法，其特征在于，所述 S4包括以下步驟： S401，根據(jù)電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)需求、風(fēng)電預(yù)測周期和源荷元件的調(diào)節(jié)特性共同決定了不 同時間尺度的劃分，分為小時-分-秒三個階梯來逐時段滾動優(yōu)化降損，將風(fēng)電預(yù)測偏差在 多個時間尺度上逐級消化，逐步實現(xiàn)控制目標(biāo)； S402，在S401的基礎(chǔ)上，確定高載能負(fù)荷和常規(guī)電源的多時間尺度降損控制框架圖。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高載能負(fù)荷與常規(guī)電源協(xié)調(diào)降損控制方法，屬于電網(wǎng)節(jié)能降損技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：S1，確定高載能負(fù)荷對網(wǎng)損的影響機理，分析高載能負(fù)荷接入電網(wǎng)后對電網(wǎng)損耗的影響；S2，確定常規(guī)電源對網(wǎng)損的影響機理，分析常規(guī)電源接入電網(wǎng)后對電網(wǎng)損耗的影響；S3，在步驟S1和步驟S2的基礎(chǔ)上，確定源荷協(xié)調(diào)降損的數(shù)學(xué)模型；S4，在步驟S3的源荷協(xié)調(diào)降損的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，確定高載能負(fù)荷和常規(guī)電源的多時間尺度降損控制框架圖；提高電網(wǎng)的新能源利用效率，提高電網(wǎng)消納大規(guī)模新能源發(fā)電的能力，促進調(diào)度控制的智能化建設(shè)的方面提供指導(dǎo)。
【IPC分類】H02J3/00, H02J3/38
【公開號】CN105720576
【申請?zhí)枴緾N201610176771
【發(fā)明人】付熙瑋, 劉福潮, 郭鵬, 王維洲, 張雨薇, 鄭晶晶, 李亞龍, 杜培東, 蔡萬通, 張建華, 朱丹丹, 韓永軍, 夏鵬, 彭晶, 劉文穎
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)甘肅省電力公司, 國網(wǎng)甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院, 華北電力大學(xué)
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年3月24日