一種跨區(qū)域風電裝機容量協(xié)調(diào)規(guī)劃方法
【專利摘要】一種跨區(qū)域風電裝機容量協(xié)調(diào)規(guī)劃方法。其包括獲取相關數(shù)據(jù)、構造計算模型、計算風電組合有效前沿曲線和確定規(guī)劃結果等步驟。本發(fā)明方法基于投資組合理論將不同區(qū)域的風電裝機容量聯(lián)合規(guī)劃，有效地減小了風電總出力波動，降低系統(tǒng)總的調(diào)峰容量需求。將風電組合品質(zhì)因子最大情況下的各區(qū)域風電裝機容量作為最終優(yōu)化結果，最大程度上兼顧了風電容量可信度和風電波動問題。另一方面，本發(fā)明設置了各個區(qū)域的風電裝機容量上下限，充分考慮了各個區(qū)域的電網(wǎng)結構、負荷水平、政府政策等情況，使得規(guī)劃結果更貼近實際。
【專利說明】一種跨區(qū)域風電裝機容量協(xié)調(diào)規(guī)劃方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電網(wǎng)規(guī)劃【技術領域】，特別是涉及一種跨區(qū)域風電裝機容量協(xié)調(diào)規(guī)劃方法。
【背景技術】
[0002]隨著國家節(jié)能減排的力度不斷加大，風電等可再生能源發(fā)電得到迅猛發(fā)展。我國正打造酒泉、哈密、蒙東、蒙西、河北、吉林、江蘇、山東等八個千萬千瓦級風電基地。另外，有關部門正在制定黑龍江和山西千萬千瓦級風電基地的規(guī)劃，我國千萬千瓦級風電基地將從目前的8個增加至10個。目前的風電規(guī)劃方法，一般是根據(jù)當?shù)仫L電資源情況進行局部地區(qū)的風電規(guī)劃，缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃指導方法，沒有從全局整體的角度進行跨區(qū)域風電規(guī)劃，存在盲目性無序性。大范圍跨區(qū)域風電出力具有一定的互補性，通過合理的規(guī)劃不同區(qū)域的風電裝機容量規(guī)模，可以減小風電總出力波動，降低系統(tǒng)總的調(diào)峰容量需求，有利于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種跨區(qū)域風電裝機容量協(xié)調(diào)規(guī)劃方法。
[0004]為了達到上述目的，本發(fā)明提供的跨區(qū)域風電裝機容量協(xié)調(diào)規(guī)劃方法包括按順序執(zhí)行的下列步驟:
[0005]步驟I)獲取相關數(shù)據(jù)的SI階段:獲取規(guī)劃區(qū)域個數(shù)、規(guī)劃區(qū)域的風電容量因子、規(guī)劃區(qū)域的風電標準差、規(guī)劃的風電裝機總容量、各區(qū)域的風電裝機容量上下限，各區(qū)域之間的風電相關系數(shù)；
[0006]步驟2)構造計算模型的S2階段:構建以在給定的風電組合容量因子情況下風電組合標準差最小為目標函數(shù)，以風電裝機容量比例約束、風電容量因子約束和風電裝機容量約束為約束條件的計算模型；
[0007]步驟3)計算風電組合有效前沿曲線的S3階段:將由SI階段所獲取的規(guī)劃區(qū)域個數(shù)、規(guī)劃區(qū)域的風電容量因子、規(guī)劃區(qū)域的風電標準差、規(guī)劃的風電總裝機容量和各區(qū)域的風電裝機容量上下限代入S2階段中構建的計算模型，并將風電組合容量因子在特定區(qū)間內(nèi)連續(xù)取值，反復計算S2階段中構建的計算模型，得到一組風電組合標準差和相應的各區(qū)域風電裝機容量，作出風電組合有效前沿曲線；
[0008]步驟4)確定規(guī)劃結果S4階段:利用風電組合有效前沿曲線計算風電組合品質(zhì)因子，并從中選取風電組合品質(zhì)因子最大時的各區(qū)域風電裝機容量作為最終規(guī)劃結果。
[0009]在S2階段中，所述的構造計算模型的方法包括以下步驟:
[0010]S21:構建優(yōu)化目標:以在給定的風電組合容量因子情況下風電組合標準差最小為目標函數(shù)；
[0011]S22:構建約束條件，包括:風電裝機容量比例約束、風電容量因子約束和風電裝機容量約束。
[0012]在S3階段中，所述的將風電組合容量因子在特定區(qū)間內(nèi)連續(xù)取值中的特定區(qū)間是指
【權利要求】
1.一種跨區(qū)域風電裝機容量協(xié)調(diào)規(guī)劃方法，其特征在于:所述的跨區(qū)域風電裝機容量協(xié)調(diào)規(guī)劃方法包括按順序執(zhí)行的下列步驟: 步驟1)獲取相關數(shù)據(jù)的Si階段:獲取規(guī)劃區(qū)域個數(shù)、規(guī)劃區(qū)域的風電容量因子、規(guī)劃區(qū)域的風電標準差、規(guī)劃的風電裝機總容量、各區(qū)域的風電裝機容量上下限，各區(qū)域之間的風電相關系數(shù)； 步驟2)構造計算模型的S2階段:構建以在給定的風電組合容量因子情況下風電組合標準差最小為目標函數(shù)，以風電裝機容量比例約束、風電容量因子約束和風電裝機容量約束為約束條件的計算模型； 步驟3)計算風電組合有效前沿曲線的S3階段:將由SI階段所獲取的規(guī)劃區(qū)域個數(shù)、規(guī)劃區(qū)域的風電容量因子、規(guī)劃區(qū)域的風電標準差、規(guī)劃的風電總裝機容量和各區(qū)域的風電裝機容量上下限代入S2階段中構建的計算模型，并將風電組合容量因子在特定區(qū)間內(nèi)連續(xù)取值，反復計算S2階段中構建的計算模型，得到一組風電組合標準差和相應的各區(qū)域風電裝機容量，作出風電組合有效前沿曲線； 步驟4)確定規(guī)劃結果S4階段:利用風電組合有效前沿曲線計算風電組合品質(zhì)因子，并從中選取風電組合品質(zhì)因子最大時的各區(qū)域風電裝機容量作為最終規(guī)劃結果。
2.根據(jù)權利要求1所述的跨區(qū)域風電裝機容量協(xié)調(diào)規(guī)劃方法，其特征在于:在S2階段中，所述的構造計算模型的方法包括以下步驟: 521:構建優(yōu)化目標:以在給定的風電組合容量因子情況下風電組合標準差最小為目標函數(shù)； 522:構建約束條件，包括:風電裝機容量比例約束、風電容量因子約束和風電裝機容量約束。
3.根據(jù)權利要求1所述的跨區(qū)域風電裝機容量協(xié)調(diào)規(guī)劃方法，其特征在于:在S3階段中，所述的將風電組合容量因子在特定區(qū)間內(nèi)連續(xù)取值中的特定區(qū)間是指
4.根據(jù)權利要求1所述的跨區(qū)域風電裝機容量協(xié)調(diào)規(guī)劃方法，其特征在于:在S4階段中，所述的風電組合品質(zhì)因子定義為風電組合容量因子與風電組合標準差的比值；風電容量因子指風電場年平均出力與額定裝機容量的比值。
5.根據(jù)權利要求2所述的跨區(qū)域風電裝機容量協(xié)調(diào)規(guī)劃方法，其特征在于:在S21階段中，所述的目標函數(shù)為:
6.根據(jù)權利要求2所述的跨區(qū)域風電裝機容量協(xié)調(diào)規(guī)劃方法，其特征在于:在S22階段中，所述的約束條件包括:1)風電裝機容量比例約束:
【文檔編號】H02J3/46GK104022535SQ201410280571
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權日:2014年6月20日
【發(fā)明者】王魁, 閆大威, 宗志剛, 梁群, 李媛媛, 羅濤, 周進, 崔廣勝, 劉麗霞, 雷錚 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)天津市電力公司