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专利号: 2014102389160
申请人: 广西大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种最大风电并网容量获取的方法,其特征在于,包括下述步骤:S1:建立能够考虑充裕性约束的最大风电并网容量优化模型;

所述最大风电并网容量优化模型中的目标函数是以系统并网风电容量最大化为目标,所述目标函数的约束条件包括系统运行约束以及充裕性指标约束;

所述的系统运行约束包括系统的节点有功功率平衡约束、系统的支路直流潮流有功功率约束、支路容量约束、常规发电机组实际出力约束、每天弃风总量约束;

所述充裕性指标的不等式约束包括切负荷概率和年切负荷期望约束,弃风概率和年弃风期望约束;

S2:将所述最大风电并网容量优化模型中的非线性方程转换为线性方程,并获得线性的最大风电并网容量优化模型;

S3:根据获取的系统网络参数数据、历史风电出力数据和所述线性的最大风电并网容量优化模型获得最大风电并网容量。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤S1中所述系统的节点有功功率平衡方程约束为s为节点注入功率与支路有功潮流关联矩阵, 为第d天t时刻流过支路的有功功率向量,元素记为pd,t,ij,pd,t,ij为第d天t时刻流过支路i-j的有功功率;gd,t为常规电源在第d天t时刻的实际有功出力向量,元素记为gd,t,i,gd,t,i为接入节点i的常规电源在第d天t时刻的实际有功出力;ud,t为并网风电在第d天t时刻的实际有功出力向量,元素记为ud,t,i,ud,t,i为接入节点i的风电在第d天t时刻的实际有功出力; 为第d天t时刻切负荷操作的二进制启动变量,任意节点在第d天t时刻存在切负荷现象时, 取值为1,否则,取值为0;rd,t为第d天第t时刻的切负荷向量,元素为rd,t,i,rd,t,i为节点i在第d天第t时刻的切负荷量; 为第d天t时刻弃风操作的二进制启动变量,并网风电在第d天t时刻存在弃风现象时, 取值为1,否则, 取值为0;ld,i为第d天第t时刻的负荷向量,元素记为ld,t,i,ld,t,i为第d天t时刻节点i的负荷量;wd,t为并网风电在第d天t时刻的弃风向量,元素记为wd,t,i,wd,t,i为接入节点i的风电在第d天第t时刻的弃风量。

3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述切负荷概率为 所述年切负荷期望为 所述弃风概率为 所述年弃风期望

D为统计时间内的天数,T为每天的统计时刻数,d为第d天,t为第t时刻, 为第d天t时刻切负荷操作的二进制启动变量,任意节点在第d天t时刻存在切负荷现象时,取值为1,否则, 取值为0; 为第d天t时刻弃风操作的二进制启动变量,并网风电在第d天t时刻存在弃风现象时, 取值为1,否则, 取值为0, 和 分别为系统在统计时间D内切负荷概率以及弃风概率的阈值, 和 分别为系统在所统计时间D内年切负荷期望以及年弃风期望的阀值。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述最大风电并网容量优化模型包括目标函数Max Pwn;Pwn为并网的风电容量。

5.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在步骤S2中所述线性的最大风电并网容量优化模型包括:非线性的节点有功功率平衡转换为线性的节点有功功率平衡约束

其中 等价为如下三个线

性不等式: 等价为如下

三个线性不等式: 为第

d天t时刻的切负荷向量,元素记为 为连续型变量,表示节点i在第d天t时刻的切负荷量; 为第d天t时刻节点i的切负荷量上限; 为第d天t时刻切负荷操作的二进制启动变量,任意节点在第d天t时刻存在切负荷现象时, 取值为1,否则, 取值为0; 为第d天t时刻的弃风向量,元素记为 为连续型变量,表示并网风电在第d天t时刻的弃风量; 为第d天t时刻接入节点i的风电的弃风量上限; 为第d天t时刻弃风操作的二进制启动变量,并网风电在第d天t时刻存在弃风现象时, 取值为1,否则, 取值为0;s为节点注入功率与支路有功潮流关联矩阵, 为第d天t时刻流过支路的有功功率向量,元素记为pd,t,ij,pd,t,ij为第d天t时刻流过支路i-j的有功功率;gd,t为常规电源在第d天t时刻的实际有功出力向量,元素记为gd,t,i,gd,t,i为接入节点i的常规电源在第d天t时刻的实际有功出力;ud,t为并网风电在第d天t时刻的实际有功出力向量,元素记为ud,t,i,ud,t,i为接入节点i的风电在第d天t时刻的实际有功出力;ld,t为在第d天第t时刻的负荷量向量,元素记为ld,t,i,ld,t,i为第d天t时刻节点i的负荷;

系统的支路直流潮流功率约束:pd,t,ij-βij(θd,t,i-θd,t,j)=0;pd,t,ij为第d天t时刻流过支路i-j的有功功率;βij为支路i-j的电纳;θd,t,i和θd,t,j分别为节点i和节点j在第d天t时刻的电压相角;

系统的支路容量约束: pd,t,ij为第d天t时刻流过支路i-j的有功功率;

为每条支路i-j能承受的有功功率上限;

常规发电机组出力约束: 为常规发电机组最大出力,gi为常规发电机组最小出力;

节点i弃风量约束0≤wd,t,i≤ud,t,i;wd,t,i为接入节点i的风电在第d天第t时刻的弃风量;ud,t,i为接入节点i的风电在第d天t时刻的实际有功出力;

系统在第d天的弃风总量约束 wd,t,i为第d天接入节点i的风电在第t时刻的弃风量,I为系统节点的总数,a和b分别为每日弃风总量的上限和下限;

切负荷和弃风的概率约束 和 为第d天t时刻切负

荷操作的二进制启动变量,任意节点在第d天t时刻存在切负荷现象时, 取值为1,否则,取值为0; 为第d天t时刻弃风操作的二进制启动变量,并网风电在第d天t时刻存在弃风现象时, 取值为1,否则, 取值为0; 和 分别为系统在统计时间D内切负荷概率以及弃风概率的阈值;

切负荷和弃风的期望值约束: 和 rd,t,i为节点i

在第d天第t时刻的切负荷量;wd,t,i为接入节点i的风电在第d天第t时刻的弃风量;

和 分别为系统在所统计时间D内年切负荷期望以及年弃风期望的阀值。