計(jì)及風(fēng)電出力特性的規(guī)劃年電力平衡方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)計(jì)一種電力平衡方法，具體的說是一種計(jì)及風(fēng)電出力特性的規(guī)劃年電力 平衡方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力平衡是電力系統(tǒng)規(guī)劃的基本步驟之一，是表達(dá)電力系統(tǒng)中電力供需關(guān)系的一 種常用手段。電力平衡是電源規(guī)劃中首先需要滿足的條件，也即是電源規(guī)劃的主要約束條 件。在傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃中，由于風(fēng)電具有隨機(jī)性、波動(dòng)性等特點(diǎn)，當(dāng)其裝機(jī)容量較小時(shí)，不參與 電力平衡。
[0003] 隨著節(jié)能減排、大氣污染防治等政策的深入實(shí)施，風(fēng)電等新能源發(fā)展迅速。當(dāng)風(fēng) 電規(guī)?；l(fā)展時(shí)，風(fēng)電參與電力平衡受到關(guān)注。文獻(xiàn)"黃強(qiáng).含大規(guī)模風(fēng)電的電力系統(tǒng)有 功平衡問題研究綜述[J].電力建設(shè)，2013,34(4) :27-31"中主要研究風(fēng)電高滲透率地區(qū) 風(fēng)-火-水互濟(jì)系統(tǒng)中的調(diào)度運(yùn)行優(yōu)化問題，將我國風(fēng)-火-水系統(tǒng)的有功平衡問題劃分為 中長期/短期機(jī)組組合計(jì)劃、日內(nèi)滾動(dòng)計(jì)劃和實(shí)時(shí)頻率調(diào)節(jié)等若干子問題研究，并分析了 各子問題的研究現(xiàn)狀與技術(shù)瓶頸，其時(shí)間范圍為秒級(jí)至日級(jí)，其中中長期為10-30日。文獻(xiàn) "林章歲，羅利群.福建省風(fēng)電出力特性及對電網(wǎng)的影響分析[J].電力建設(shè)，2011，32(12): 18-23"針對福建電網(wǎng)的實(shí)際情況，指出風(fēng)電對福建8月份最高負(fù)荷影響很小，指出福建風(fēng) 電對電力平衡的裝機(jī)容量需求不會(huì)有影響，福建風(fēng)電容量效益很低。文獻(xiàn)"樊飛，劉潔，胡 杰.東北電網(wǎng)風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)后的典型電力平衡方式分析[J].電力建設(shè)，2011，32(12): 18-23"指出基于傳統(tǒng)電力平衡方式的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)已不能全面和準(zhǔn)確的反映電網(wǎng)運(yùn)行特 征，并結(jié)合東北電網(wǎng)負(fù)荷特性、風(fēng)電機(jī)組特性、機(jī)組調(diào)峰能力，利用風(fēng)電機(jī)組保證出力、最大 同時(shí)率和有效出力分別參與冬、夏不同方式下電力平衡，但并沒有指出保證出力、最大同時(shí) 率和有效出力的具體計(jì)算方式。
[0004] 綜上所述，已發(fā)表文獻(xiàn)中，對風(fēng)電參與電力系統(tǒng)規(guī)劃中電力平衡的分析較少，并沒 有給出計(jì)及風(fēng)電出力的規(guī)劃年電力平衡方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述問題，本發(fā)明提供一種計(jì)及風(fēng)電出力特性的規(guī)劃年電力平衡方法，將規(guī) 劃年電網(wǎng)最大負(fù)荷時(shí)刻風(fēng)電出力納入電力平衡中，使電力平衡結(jié)果更加客觀真實(shí)，為電力 系統(tǒng)規(guī)劃提供指導(dǎo)。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種計(jì)及風(fēng)電出力特性的規(guī)劃年 電力平衡方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0007] S1、統(tǒng)計(jì)已投運(yùn)風(fēng)電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻的裝機(jī)容量以及出力；
[0008] S2、計(jì)算已投運(yùn)風(fēng)電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力百分比；
[0009] S3、計(jì)算已投運(yùn)風(fēng)電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力百分比均值；
[0010] S4、以規(guī)劃風(fēng)電場的位置為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，從坐標(biāo)系的四個(gè)象限中各選擇一個(gè) 距離規(guī)劃風(fēng)電場最近的已投運(yùn)風(fēng)電場作為規(guī)劃風(fēng)電場的關(guān)聯(lián)風(fēng)電場，若距離規(guī)劃風(fēng)電場最 近的已投運(yùn)風(fēng)電場正好位于坐標(biāo)軸上，則坐標(biāo)系逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45° ;
[0011] S5、計(jì)算風(fēng)電出力關(guān)聯(lián)系數(shù)：
[0013] 其中，Cl為關(guān)聯(lián)系數(shù)；i為已投運(yùn)風(fēng)電場；。規(guī)劃風(fēng)電場與已投運(yùn)風(fēng)電場之間的距 離；
[0014] S6、計(jì)算規(guī)劃風(fēng)電場在規(guī)劃年系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力百分比：
[0016] 其中，ratet為規(guī)劃風(fēng)電場在規(guī)劃年系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力百分比，(^至％為規(guī)劃 風(fēng)電場與已投運(yùn)風(fēng)電場關(guān)聯(lián)系數(shù)，retefaverage至ratem_average為截至統(tǒng)計(jì)期已投運(yùn)風(fēng) 電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻風(fēng)電出力百分比均值；
[0017] S7、計(jì)算規(guī)劃風(fēng)電場在規(guī)劃年系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力：
[0018] Pt= S tratet
[0019] 其中，Pt為規(guī)劃風(fēng)電場t在規(guī)劃年系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力，S t為規(guī)劃風(fēng)電場裝機(jī) 容量；
[0020] S8、根據(jù)已投運(yùn)風(fēng)電場和規(guī)劃風(fēng)電場在規(guī)劃年系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力百分比，求 出規(guī)劃年地區(qū)各風(fēng)電場出力，然后求得規(guī)劃年地區(qū)風(fēng)電場總出力：
[0022] 上式中，Pwindtotal為規(guī)劃年地區(qū)風(fēng)電場總出力，K為已投運(yùn)風(fēng)電場個(gè)數(shù)，N為規(guī)劃風(fēng) 電場個(gè)數(shù)；
[0023] S9、計(jì)及風(fēng)電出力特性后，地區(qū)電力盈虧方程如下：
[0025] 上式中，Prasult為地區(qū)電力盈虧結(jié)果；PWd為規(guī)劃年負(fù)荷預(yù)測結(jié)果；PrasCTve為規(guī)劃年 備用容量；為規(guī)劃年除去風(fēng)電后其它電源可利用裝機(jī)容量，包括區(qū)外來電；
[0026] 若Presult為正數(shù)則表示存在電力缺額，若P rasult為負(fù)數(shù)則表示電力盈余。
[0027] 進(jìn)一步的，在所述步驟S1中，形成已投運(yùn)風(fēng)電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力統(tǒng)計(jì) 表。
[0028] 進(jìn)一步的，在所述步驟S2中，形成已投運(yùn)風(fēng)電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力百分比 統(tǒng)計(jì)表。
[0029] 進(jìn)一步的，在所述步驟S3中，形成已投運(yùn)風(fēng)電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力百分比 均值統(tǒng)計(jì)表。
[0030] 本發(fā)明的有益效果是：
[0031] 本發(fā)明通過構(gòu)建規(guī)劃風(fēng)電場與已投運(yùn)風(fēng)電場出力相關(guān)性指標(biāo)，通過相關(guān)性指標(biāo)得 出規(guī)劃風(fēng)電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻的出力特性，然后將風(fēng)電出力納入規(guī)劃年電力平衡中。 將規(guī)劃年電網(wǎng)最大負(fù)荷時(shí)刻風(fēng)電出力納入電力平衡中，使電力平衡結(jié)果更加客觀真實(shí)，為 電力系統(tǒng)規(guī)劃提供指導(dǎo)，特別是對風(fēng)電并網(wǎng)容量較大地區(qū)具有重要意義。
【附圖說明】
[0032] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明 的部分優(yōu)選實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0033] 圖1為本發(fā)明方法的流程圖；
[0034] 圖2為本發(fā)明以規(guī)劃風(fēng)電場具體位置為原點(diǎn)的坐標(biāo)系圖；
[0035] 圖3為本發(fā)明的坐標(biāo)系旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸后的坐標(biāo)圖；
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)說明：
[0037] 本發(fā)明首先統(tǒng)計(jì)已投運(yùn)風(fēng)電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力特性，具體步驟如下：
[0038] S1、統(tǒng)計(jì)已投運(yùn)風(fēng)電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻的裝機(jī)容量以及出力。統(tǒng)計(jì)時(shí)間為從 該地區(qū)第一座風(fēng)電場投運(yùn)年起，到統(tǒng)計(jì)日上一年止。形成已投運(yùn)風(fēng)電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí) 刻出力統(tǒng)計(jì)表如下：
[0039] 表1已投運(yùn)風(fēng)電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力統(tǒng)計(jì)表
[0041] 上表中，&為該地區(qū)第一座風(fēng)電場投運(yùn)年，I為統(tǒng)計(jì)日上一年。例如某地區(qū)自1990 年開始有風(fēng)電場投運(yùn)，2015年6月開始統(tǒng)計(jì)，則&為1990，?^為2014。PlS為第i座風(fēng)電場 在第j年的有功出力，Si為第i座風(fēng)電場的裝機(jī)容量。i為風(fēng)電場編號(hào)，i e [1，k]，i為整 數(shù)；j為年份編號(hào)，j e [l，m]，j為整數(shù)。若某統(tǒng)計(jì)年系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻風(fēng)電場未建成，則 其出力填為0。
[0042] S2、計(jì)算已投運(yùn)風(fēng)電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力百分比。
[0043] 風(fēng)電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力百分比為系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻風(fēng)電場出力除以風(fēng) 電場裝機(jī)容量，計(jì)算公式如下：
[0045] 上式中，rate;」為第i座風(fēng)電場在第j年的出力百分比。
[0046] 通過計(jì)算，形成已投運(yùn)風(fēng)電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力百分比統(tǒng)計(jì)表如下：
[0047] 表2已投運(yùn)風(fēng)電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力百分比統(tǒng)計(jì)表
[0048]
[0049] S3、計(jì)算已投運(yùn)風(fēng)電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力百分比均值。
[0050] 已投運(yùn)風(fēng)電場在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力百分比均值計(jì)算公式如下：
[0052] 上式中，ratei average為第i個(gè)風(fēng)電場投運(yùn)后在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻出力百分比均值， g為風(fēng)電場建成后第一次經(jīng)歷系統(tǒng)最大負(fù)荷所在年份。若某年系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻風(fēng)電場尚 未建成，則系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)刻風(fēng)電場出力為〇,出力百分比當(dāng)然也為0