基于漸進調(diào)節(jié)序列的風電消納系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種基于漸進調(diào)節(jié)序列的風電消納系統(tǒng)，包括：電網(wǎng)參數(shù)輸入模塊、參數(shù)初始化模塊、結(jié)果評估模塊、漸進調(diào)節(jié)序列模塊、評估結(jié)果顯示模塊、用戶輸入調(diào)整模塊、消納參數(shù)優(yōu)化模塊、消納結(jié)果展示模塊，通過上述模塊構(gòu)成的系統(tǒng)，改變了傳統(tǒng)方法一次計算尋找“最優(yōu)”模式，引入人工調(diào)節(jié)機制不斷優(yōu)化調(diào)整風電消納參數(shù)，并可輸出整個風電消納參數(shù)調(diào)整的流程與改進方向，其結(jié)果更加接近用戶的實際需要，使用戶獲得真正實用的風電消納結(jié)果，方法簡單可靠。
【專利說明】基于漸進調(diào)節(jié)序列的風電消納系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電網(wǎng)管理領(lǐng)域，尤其涉及包含風電電源的電網(wǎng)安全管理和控制。
【背景技術(shù)】
[0002]為應(yīng)對全球能源危機和氣候變暖問題，以風電為代表的可再生能源技術(shù)在世界范圍內(nèi)得到了快速發(fā)展。由于風電的不穩(wěn)定性和不可控性，自然風力時強時弱會引起風電電源的電能質(zhì)量、電壓、電網(wǎng)穩(wěn)定性等問題，最終影響整個電網(wǎng)的穩(wěn)定性。這就需要利用一個方法和裝置計算出可以接受風電的發(fā)電出力系數(shù)，綜合分析自己火電、水電等機組的發(fā)電能力，通過其他電能來源補償因風力可能減弱而引起的風電發(fā)力減弱問題，進行風電消納(wind power integration)。
[0003]目前本領(lǐng)域風電消納方法多數(shù)集中于通過優(yōu)化技術(shù)獲得接近最優(yōu)的風電消納參數(shù)，這些結(jié)果往往追求數(shù)學上的求優(yōu)而缺乏實際應(yīng)用價值。然而在實際應(yīng)用情況中，一個電網(wǎng)中各電源的出力參數(shù)不能僅由最優(yōu)化結(jié)果決定，還需要考慮政策、管理、未來建設(shè)需要等人為因素，對某個特定的電源可能需要特定范圍的參數(shù)。同時，目前的算法獲得的結(jié)果僅能描述為達到較優(yōu)，至于為什么使用這些消納參數(shù)，這些參數(shù)有什么對應(yīng)的效果沒有解釋，這使得相關(guān)電網(wǎng)很難放心應(yīng)用這些結(jié)果。這就需要在計算風電消納參數(shù)的時候需要進行控制，實現(xiàn)在不斷累加引入限定條件的情況下引導(dǎo)使用者獲得優(yōu)化結(jié)果，研發(fā)出更為實用的風電消納系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可迭代、可交互的風電消納系統(tǒng)和方法，在不斷累加引入新限定條件的情況下構(gòu)建優(yōu)化解析序列，使得風電消納結(jié)果更加貼近實際需要。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于漸進調(diào)節(jié)序列的風電消納系統(tǒng)，其特征在于包括:
電網(wǎng)參數(shù)輸入模塊，輸入電網(wǎng)的參數(shù)；
參數(shù)初始化模塊，初始化電網(wǎng)中各個電源的出力參數(shù)；
結(jié)果評估模塊，對于當前的電網(wǎng)各電源出力參數(shù)進行評價，衡量其與目標之間的差
巳
升；
漸進調(diào)節(jié)序列模塊，記錄每次出力參數(shù)的變化，構(gòu)造漸進調(diào)節(jié)序列；
評估結(jié)果顯示模塊，向用戶展示評估結(jié)果，列出每個電源的出力可調(diào)整范圍，以及當前風電消納參數(shù)與最終目標的差距，指導(dǎo)用戶調(diào)整參數(shù)；
用戶輸入調(diào)整模塊，接收用戶輸入的各電源出力的調(diào)整值；
消納參數(shù)優(yōu)化模塊，在引入用戶輸入之后，重新計算整個電網(wǎng)的風電消納參數(shù)；
消納結(jié)果展示模塊，展示最終的風電消納參數(shù)結(jié)果以及漸進調(diào)節(jié)序列，解釋調(diào)節(jié)的過程。[0006]本發(fā)明還提供一種基于漸進調(diào)節(jié)序列的風電消納方法，其特征在于包括下列步驟:
第I步，首先通過電網(wǎng)參數(shù)輸入模塊輸入真實的電網(wǎng)參數(shù)；
第2步，利用參數(shù)初始化模塊初始化電網(wǎng)各個電源的初始化風電參數(shù)以最安全為目標指定風電消納參數(shù)；
第3步，利用結(jié)果評估模塊對風電消納的參數(shù)進行評估；
第4步，漸進調(diào)節(jié)序列模塊將本次評估的結(jié)果和記錄在序列之中；
第5步，如果達到消納目標，直接轉(zhuǎn)到第8步；否則顯示整個電網(wǎng)所有對象的可調(diào)節(jié)范圍，并給出需要進行調(diào)節(jié)的對象。
[0007]第6步，用戶輸入調(diào)整模塊指導(dǎo)人為選擇電源對象進行調(diào)節(jié)，將改變的參數(shù)也記錄在序列之中；
第7步，引入多目標優(yōu)化重新計算各個節(jié)點參數(shù)，轉(zhuǎn)到第3步繼續(xù)循環(huán)調(diào)節(jié)；
第8步，由消納結(jié)果顯示模塊輸出當前優(yōu)化參數(shù)結(jié)果作為消納結(jié)果。
[0008]通過本發(fā)明，改變了傳統(tǒng)方法一次計算尋找“最優(yōu)”模式，引入人工調(diào)節(jié)機制不斷優(yōu)化調(diào)整風電消納參數(shù)，并可輸出整個風電消納參數(shù)調(diào)整的流程與改進方向，其結(jié)果更加接近用戶的實際需要，使用戶獲得真正實用的風電消納結(jié)果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明方法流程圖；
圖3是風電消納電網(wǎng)參數(shù)的初始化流程圖；
圖4是漸進調(diào)節(jié)序列結(jié)構(gòu)圖；
圖5是進行人工調(diào)節(jié)的判斷流程圖；
圖6解釋調(diào)節(jié)過程的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0010]參照圖1，本發(fā)明風電消納系統(tǒng)包括:
電網(wǎng)參數(shù)輸入模塊，輸入電網(wǎng)的參數(shù)；
參數(shù)初始化模塊，初始化電網(wǎng)中各個電源的出力參數(shù)；
結(jié)果評估模塊，對于當前的電網(wǎng)各電源出力參數(shù)進行評價，衡量其與目標之間的差
巳
升;
漸進調(diào)節(jié)序列模塊，記錄每次出力參數(shù)的變化，構(gòu)造漸進調(diào)節(jié)序列；
評估結(jié)果顯示模塊，向用戶展示評估結(jié)果，列出每個電源的出力可調(diào)整范圍，以及當前風電消納參數(shù)與最終目標的差距，指導(dǎo)用戶調(diào)整參數(shù)；
用戶輸入調(diào)整模塊，接收用戶輸入的各電源出力的調(diào)整值；
消納參數(shù)優(yōu)化模塊，在引入用戶輸入之后，重新計算整個電網(wǎng)的風電消納參數(shù)；
消納結(jié)果展示模塊，展示最終的風電消納參數(shù)結(jié)果以及漸進調(diào)節(jié)序列，解釋調(diào)節(jié)的過程。
[0011]參照圖2，本發(fā)明風電消納方法包括下列步驟:步驟1:組織一個電網(wǎng)所有風電、火電、水電以及核電電源的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，構(gòu)成電網(wǎng)基本信息，并輸入到系統(tǒng)之中；
步驟2:以安全穩(wěn)定運行為目標，初始化整個電網(wǎng)的出力參數(shù)，其流程如圖3所示。首先采用最安全風電出力原則，將電網(wǎng)中所有風電出力置為O，然后根據(jù)總體發(fā)電量目標計算出力百分比，計算公式如下:
【權(quán)利要求】
1.一種基于漸進調(diào)節(jié)序列的風電消納系統(tǒng)，其特征在于包括: 電網(wǎng)參數(shù)輸入模塊，輸入電網(wǎng)的參數(shù)； 參數(shù)初始化模塊，初始化電網(wǎng)中各個電源的出力參數(shù)； 結(jié)果評估模塊，對于當前的電網(wǎng)各電源出力參數(shù)進行評價，衡量其與目標之間的差異 漸進調(diào)節(jié)序列模塊，記錄每次出力參數(shù)的變化，構(gòu)造漸進調(diào)節(jié)序列； 評估結(jié)果顯示模塊，向用戶展示評估結(jié)果，列出每個電源的出力可調(diào)整范圍，以及當前風電消納參數(shù)與最終目標的差距，指導(dǎo)用戶調(diào)整參數(shù)； 用戶輸入調(diào)整模塊，接收用戶輸入的各電源出力的調(diào)整值； 消納參數(shù)優(yōu)化模塊，在引入用戶輸入之后，重新計算整個電網(wǎng)的風電消納參數(shù)； 消納結(jié)果展示模塊，展示最終的風電消納參數(shù)結(jié)果以及漸進調(diào)節(jié)序列，解釋調(diào)節(jié)的過程。
2.一種基于漸進調(diào)節(jié)序列的風電消納方法，其特征在于包括下列步驟: 第I步，首先通過電網(wǎng)參數(shù)輸入模塊輸入真實的電網(wǎng)參數(shù)； 第2步，利用參數(shù)初始化模塊初始化電網(wǎng)各個電源的初始化風電參數(shù)以最安全為目標指定風電消納參數(shù)； 第3步，利用結(jié)果評估模塊對風電消納的參數(shù)進行評估； 第4步，漸進調(diào)節(jié)序列模塊將本次評估的結(jié)果和記錄在序列之中； 第5步，如果達到消納目標，直接轉(zhuǎn)到第8步；否則顯示整個電網(wǎng)所有對象的可調(diào)節(jié)范圍，并給出需要進行調(diào)節(jié)的對象； 第6步，用戶輸入調(diào)整模塊指導(dǎo)人為選擇電源對象進行調(diào)節(jié)，將改變的參數(shù)也記錄在序列之中； 第7步，引入多目標優(yōu)化重新計算各個節(jié)點參數(shù)，轉(zhuǎn)到第3步繼續(xù)循環(huán)調(diào)節(jié)； 第8步，由消納結(jié)果顯示模塊輸出當前優(yōu)化參數(shù)結(jié)果作為消納結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于漸進調(diào)節(jié)序列的風電消納方法，其特征在于:所述的初始化電網(wǎng)各個電源的初始化風電參數(shù)的方法是:采用最安全風電出力原則，將電網(wǎng)中所有風電出力置為O，然后根據(jù)總體發(fā)電量目標計算出力百分比，計算公式如下:
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于漸進調(diào)節(jié)序列的風電消納方法，其特征在于:所述的利用結(jié)果評估模塊對風電消納的參數(shù)進行評估是:根據(jù)出力參數(shù)對電網(wǎng)的風電消納能力進行評價，包括4個參數(shù):風力發(fā)電的安全性；整個電網(wǎng)發(fā)電的經(jīng)濟性；距離政府政策目標的差距；距離政府環(huán)保排放目標的差距；為了公平比對每一個參數(shù)，所有參數(shù)均拉動到(Tl之間，采用公式如下:
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于漸進調(diào)節(jié)序列的風電消納方法，其特征在于:所述的如果達不到消納目標則給出需要進行調(diào)節(jié)的對象且對象的選擇判斷流程為:首先對風力發(fā)電安全性進行判斷，如果風力發(fā)電比例高于備用電源所能消納總量的90%，那么達不到安全運行目標，就提示降低風力發(fā)電出力，如果達到要求就繼續(xù)判斷；接著對經(jīng)濟性的目標進行判斷，如果火力發(fā)電耗費的煤炭總量超出政策指定的總量，或者購買煤炭價格超出經(jīng)濟預(yù)算值，則表示經(jīng)濟性達不到目標要求，那么提示用戶降低火力發(fā)電出力，如果達到要求就繼續(xù)進行判斷；最后對環(huán)保目標進行判斷，如果整個電網(wǎng)生產(chǎn)一度電所排放的二氧化碳量超出排放目標，則表示排放目標達不到要求，那么提示用戶需要加大水電、風電出力，如果達到要求判斷過程結(jié)束，每次判斷選取一個電源對象進行調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于漸進調(diào)節(jié)序列的風電消納方法，其特征在于:所述的引入多目標優(yōu)化重新計算各個節(jié)點參數(shù)的方法是:鎖定用戶輸入的值不變化，對于用戶沒有輸入出力值的電源進行多目標優(yōu)化，采用公式如下:
【文檔編號】H02J3/38GK103730913SQ201410023548
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】田春光, 初立森, 呂項羽, 李德鑫, 董添 申請人:吉林省電力科學研究院有限公司, 國網(wǎng)吉林省電力有限公司電力科學研究院, 國家電網(wǎng)公司