《電子技術(shù)應(yīng)用》
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專利分享|一種智能電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)的優(yōu)化方法

2018-10-30

  本發(fā)明提供一種智能電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)的優(yōu)化方法,包括:按長期、中長期、短期和實(shí)時(shí)的時(shí)間尺度對(duì)調(diào)度業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化,確定各時(shí)段的關(guān)聯(lián)關(guān)系及優(yōu)化目標(biāo),以編制調(diào)度業(yè)務(wù);根據(jù)電網(wǎng)靜態(tài)模型、大型集中可再生能源電站優(yōu)化模型、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型、負(fù)荷優(yōu)化模型、調(diào)度業(yè)務(wù)優(yōu)化目標(biāo)集以及配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)分析,計(jì)算出在各個(gè)時(shí)間尺度下地區(qū)電網(wǎng)中可再生能源富裕情況;根據(jù)所述可再生能源富裕情況判斷電網(wǎng)是否達(dá)到設(shè)定的可再生能源就地消納率,如果否,則通過電網(wǎng)多環(huán)節(jié)互動(dòng)方式來優(yōu)化調(diào)度業(yè)務(wù)。本發(fā)明能優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行效率,提高電網(wǎng)安全以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)整體高效運(yùn)行。

  申請(qǐng)人:國網(wǎng)江蘇省電力有限公司南京供電分公司; 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司; 中國電力科學(xué)研究院有限公司

  發(fā)明人:劉海璇; 成樂祥; 汪春; 高昇宇; 夏俊榮; 陳庭記; 張祥文; 李子韻; 邱騰飛; 王自楨; 江星星

  技術(shù)領(lǐng)域

  本發(fā)明涉及智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種智能電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)的優(yōu)化方法。

  背景技術(shù)

  電力工業(yè)與國民經(jīng)濟(jì)和人民生活息息相關(guān),充足優(yōu)質(zhì)的電力供應(yīng)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民日常生活的重要保障,配電網(wǎng)供電的可靠性和經(jīng)濟(jì)性直接影響著人民日常生產(chǎn)和生活。近年配電自動(dòng)化的發(fā)展,電動(dòng)操作一次設(shè)備、智能配電終端和配電自動(dòng)化系統(tǒng)在國內(nèi)大力推廣,解決了配電網(wǎng)可靠供電的問題。隨著配電網(wǎng)中分布式能源/多樣性負(fù)荷等新型元素的出現(xiàn),給傳統(tǒng)配電網(wǎng)的運(yùn)行與調(diào)度帶來了新的挑戰(zhàn)。進(jìn)入新世紀(jì)以來,為解決化石能源帶來的環(huán)境污染問題,我國可再生能源特別是風(fēng)能、太陽能等清潔能源發(fā)電的并網(wǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大。隨著大規(guī)模新能源發(fā)電上網(wǎng),在燃煤火電機(jī)組占主導(dǎo)、缺少燃?xì)獾褥`活機(jī)組的裝機(jī)結(jié)構(gòu)下,我國電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行面臨極大的挑戰(zhàn)。改變傳統(tǒng)電網(wǎng)運(yùn)行模式中“ 重發(fā)、輕輸、不管用”的觀念,鼓勵(lì)發(fā)電、輸電、配電和用電全面互動(dòng),大幅度提升電網(wǎng)消納新能源發(fā)電的能力,全面提高電網(wǎng)資產(chǎn)的利用效率、全面提升電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的運(yùn)行水平,是目前地區(qū)電網(wǎng)亟待解決的問題。

  我國傳統(tǒng)電網(wǎng)調(diào)度方式以最大限度維持電網(wǎng)功率平衡為目標(biāo),調(diào)度發(fā)電側(cè)電源以滿足電網(wǎng)負(fù)荷的變化。傳統(tǒng)調(diào)度業(yè)務(wù)依賴于人工經(jīng)驗(yàn),以電力系統(tǒng)安全為最高目標(biāo),特別是在可再生能源大量接入后,電網(wǎng)調(diào)控運(yùn)行難度加大,棄風(fēng)棄光現(xiàn)象頻頻出現(xiàn),拉低了電網(wǎng)整體運(yùn)行效率。與此同時(shí),用戶側(cè)的移峰生產(chǎn)的潛力并未充分挖掘,特別是配電網(wǎng)負(fù)荷周期性明顯,導(dǎo)致電網(wǎng)設(shè)備資源利用率偏低,這將導(dǎo)致電網(wǎng)調(diào)度無法有效發(fā)揮指導(dǎo)生產(chǎn)的作用,這樣無法滿足調(diào)度計(jì)劃安全經(jīng)濟(jì)一體化的需求。因此,需要針對(duì)傳統(tǒng)調(diào)度無法有效解決可再生能源就地消納問題,提出以多環(huán)節(jié)綜合互動(dòng)為特征的智能電網(wǎng)調(diào)控方案,在充分調(diào)動(dòng)可控性負(fù)荷互動(dòng)潛力的同時(shí),提升可再生能源就地消納率,優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行效率。這是當(dāng)前智能電網(wǎng)建設(shè)的重要目標(biāo)和迫切需要。

  發(fā)明內(nèi)容

  本發(fā)明提供一種智能電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)的優(yōu)化方法,解決現(xiàn)有電網(wǎng)對(duì)再生能源就地消納率高的問題,能優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行效率,提高電網(wǎng)安全以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)整體高效運(yùn)行。

  為實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:

  一種智能電網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)的優(yōu)化方法,包括:

  按長期、中長期、短期和實(shí)時(shí)的時(shí)間尺度對(duì)調(diào)度業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化,確定各時(shí)段的關(guān)聯(lián)關(guān)系及優(yōu)化目標(biāo),以編制調(diào)度業(yè)務(wù);

  根據(jù)電網(wǎng)靜態(tài)模型、大型集中可再生能源電站優(yōu)化模型、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化模型、負(fù)荷優(yōu)化模型、調(diào)度業(yè)務(wù)優(yōu)化目標(biāo)集以及配電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)分析,計(jì)算出在各個(gè)時(shí)間尺度下地區(qū)電網(wǎng)中可再生能源富裕情況;

  根據(jù)所述可再生能源富裕情況判斷電網(wǎng)是否達(dá)到設(shè)定的可再生能源就地消納率,如果否,則通過電網(wǎng)多環(huán)節(jié)互動(dòng)方式來優(yōu)化調(diào)度業(yè)務(wù)。

  優(yōu)選的,所述按長期、中長期、短期和實(shí)時(shí)的時(shí)間尺度對(duì)調(diào)度業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化包括:

  以年度為單位的長期調(diào)度,采用不同季節(jié)供電成本的差別優(yōu)化所述調(diào)度業(yè)務(wù)的成本;

  以月為單位的中長期調(diào)度,采用工作日輪休方式優(yōu)化周負(fù)荷曲線,以減小電網(wǎng)的調(diào)峰成本;

  以日為單位的短期調(diào)度,采用用電模式申報(bào)方式進(jìn)行調(diào)度;

  以小時(shí)為單位的實(shí)時(shí)調(diào)度,采用中斷負(fù)荷方式進(jìn)行調(diào)度。

  優(yōu)選的,所述計(jì)算出各個(gè)時(shí)間尺度下地區(qū)電網(wǎng)中可再生能源富裕情況包括:

  獲取各個(gè)時(shí)間尺度的可再生能源出力預(yù)測數(shù)據(jù)和電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測;

  在一定約束條件下,判斷是否有可再生能源富裕電量,如果有,則計(jì)算可再生能源出現(xiàn)的時(shí)間及大小。

  優(yōu)選的,所述通過電網(wǎng)多環(huán)節(jié)互動(dòng)方式來優(yōu)化調(diào)度業(yè)務(wù)包括:

  發(fā)輸環(huán)節(jié)用戶根據(jù)獲取不同時(shí)間尺度的負(fù)荷預(yù)測、尖峰時(shí)段信息和可再生能源電量的富裕值,優(yōu)化調(diào)度業(yè)務(wù)計(jì)劃,并上報(bào)調(diào)度中心;

  所述調(diào)度中心根據(jù)接收到的所述調(diào)度業(yè)務(wù)計(jì)劃向配電網(wǎng)環(huán)節(jié)用戶發(fā)布消納可再生能源電量的時(shí)間計(jì)劃;

  配電網(wǎng)環(huán)節(jié)用戶根據(jù)所述時(shí)間計(jì)劃和用電計(jì)劃,測算不同用電模式下的用電成本,并上報(bào)調(diào)度中心;

  調(diào)度中心根據(jù)所述用電成本、所述時(shí)間計(jì)劃和所述調(diào)度業(yè)務(wù)計(jì)劃匯總發(fā)用電資源信息、編制各個(gè)時(shí)間尺度的發(fā)用電調(diào)度計(jì)劃;

  所述發(fā)輸環(huán)節(jié)用戶和所述配電網(wǎng)環(huán)節(jié)用戶根據(jù)所述發(fā)用電調(diào)度計(jì)劃核對(duì)所述調(diào)度業(yè)務(wù)計(jì)劃和用電計(jì)劃,以確認(rèn)所述發(fā)用電調(diào)度計(jì)劃是否可行,如果可行,則所述調(diào)度中心發(fā)布最終發(fā)用電調(diào)度計(jì)劃,否則調(diào)整所述發(fā)用電調(diào)度計(jì)劃。

  優(yōu)選的,所述優(yōu)化調(diào)度業(yè)務(wù)計(jì)劃包括:

  地區(qū)電網(wǎng)調(diào)度中心通過集控中心統(tǒng)一向所述發(fā)輸環(huán)節(jié)用戶發(fā)布互動(dòng)信息,所述發(fā)輸環(huán)節(jié)用戶包括:常規(guī)電源、集中式新能源與直供大用戶;

  所述發(fā)輸環(huán)節(jié)用戶通過所述互動(dòng)信息獲取所述負(fù)荷預(yù)測、所述尖峰時(shí)段信息和所述可再生能源電量的富裕值,并測算不同用電模式下的模式調(diào)整成本;

  根據(jù)所述模式調(diào)整成本,確定所述調(diào)度業(yè)務(wù)計(jì)劃。


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