申请/专利权人：国网甘肃省电力公司电力科学研究院;国网甘肃省电力公司;国家电网公司;北京东润环能科技股份有限公司

申请日：2017-11-24

公开（公告）日：2024-06-11

公开（公告）号：CN107767086B

主分类号：G06Q10/0637

分类号：G06Q10/0637;G06Q50/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.11#授权;2021.02.02#实质审查的生效;2018.03.06#公开

摘要：本发明一种基于日前发电功率预测的新能源场站出力下限滚动修正方法，针对新能源场站历史同比气象资源差异较大，同时电网并无有效机制区分每日发电量的组成部分。本发明能给出一种适应于这种情况的有效机制,一种基于日前功率预测的新能源场站出力下限滚动修正方法。在考虑新能源场站为大用户直供电后，在电网安全运行的前提下，新能源场站需要保证合理的基本发电量，以满足参与大用户直供电的电量要求。

主权项：1.一种基于日前发电功率预测的新能源场站出力下限滚动修正方法，其特征在于，步骤为：S1取到新能源场站年度合同电量与月度合同电量、临时合同电量；S2在每日开始时，对参与市场交易的新能源场站，计算其自当前时刻到该月月底期间需要完成的月度合同剩余电量，计算其自当前时刻到合同执行结束日期临时合同剩余电量，并进一步确定在当日内需要完成的预计划电量，即月度合同剩余分解电量与临时合同剩余分解电量之和；S3通过积分电量算法，根据新能源场站当日的发电预测曲线，计算出新能源场站当日预测电量，然后对预测电量与预计划电量进行比较，如预计划电量大于预测电量，则预计划电量等于预测电量，反之不变；S4根据该预计划电量和新能源场站当日的发电预测曲线，计算出该新能源场站当日的日交易计划执行曲线；S5根据反馈的实际功率曲线，积分计算实际发电量，根据实际发电量计算其当日合同电量完成情况，如实际发电量大于等于日合同电量，说明日合同电量全部完成；反之以实际发电量作为日合同完成电量，即优先完成临时合同分解电量，剩余完成月度合同分解电量；S6根据当日完成电量，重复S2步骤；月底时将未完成电量统计到下月执行；计算方法为：S1对参与市场化的新能源场站i，建立其签订的直供电合同的信息，包括其合同签订时间TiS、计划执行时间TiL、年度合同电量YiS，月度合同电量临时合同电量S2在每日开始时刻，对处在大用户直供电合同执行时间范围内的新能源场站i，根据实际电量计算昨日完成的月度合同电量，昨日完成的临时合同电量；本月已完成的月度合同电量DiMF，未完成的月度合同电量已完成的年度合同电量YiF，未完成的年度合同电量YiS▔YiF，已完成的临时合同电量未完成的临时合同电量如本月已结束，将未完成月度合同电量累加到次月执行；本月剩余天数为TM，临时合同电量剩余执行天数TL；根据未完成的月度合同电量以及本月剩余天数，计算在当日需要完成的月度合同分解电量：根据未完成的临时合同电量以及临时合同剩余执行天数，计算在当日需要完成的临时合同分解电量：则该场站预计划电量为S3根据新能源场站功率预测系统在日前给出的当日新能源场站的96点发电预测数据，采用斜率插值法，生成当日新能源场站的288点发电预测数据；根据当日新能源场站的288点发电预测数据，积分计算当日预测电量PiPF；如PiF≥PiPF则PiF＝PiPF；S4采用二次规划方法，求取新能源场站i在该日的288点的日交易计划曲线，目标函数为以下公式： 其中： t＝1...N：为求取的当日N点的有功出力下限值，单位兆瓦：N＝288ΔT：为根据有功计算积分电量的时间，单位小时PiF：为新能源场站i当日基本的发电量需求，单位兆瓦时 为均衡性指标，其中： 为新能源场站日前发电预测给出的t时刻的最大发电预测值；Wp、Wr为权重系数，在实际应用中，Wp取值10.0,Wr取值0.1；必须满足的约束条件为： 即每个时刻的最小有功出力必须小于该时刻的预测值；当天结束时，根据实际功率积分计算实际电量如则月度合同分解电量和临时合同分解电量均已经完成；如临时合同分解电量全部完成，月度合同分解电量完成S6如临时合同分解电量完成月度合同分解电量完成0；重复步骤2，滚动对合同电量进行分解执行。

全文数据：基于发电功率预测的新能源场站出力下限滚动修正方法技术领域[0001]本发明属于电力领域，具体涉及一种基于日前发电功率预测的新能源场站出力下限滚动修正方法背景技术[0002]风力发电与光伏发电作为绿色清洁新能源，与常规火电相比，具有一定的间歇性、波动性、随机性，因此大规模风电或者光电的并网运行对传统电网的安全性、稳定性造成较大影响。伴随着新能源的大规模开发和集中利用，将给电网的安全运行和调度管理带来越来越多的问题。随着电改的深入，电网已经从最初的安全运行逐渐过渡到安全经济环保多目标的调度，越来越多的新能源场站参与大用户直供电交易，怎么样保证在新能源场站调度中，尤其在弃风比较严重的地区保证电量按照合同执行，新能源发电场的发电计划安排将成为新的课题。[0003]国内目前主要采用新能源优先调度技术实现新能源协调控制，在满足电力系统安全稳定运行约束下，根据新能源发电预测结果，协调常规电源发电，制定新能源场站调度计划，保障新能源发电优先调度和优先消纳，实现不弃风光）或少弃风光）。随着电改的深入，电网已经从最初的安全运行逐渐过渡到安全经济环保多目标的调度，越来越多的新能源场站参与大用户直供电交易，该新能源优先调度技术无法区分每日发电量的组成部分，并不能有效的区分合同电量，基数电量，无法实现三公调度。[0004]传统方法确认新能源场站未来发电量基于新能源场站历史同比，且无法有效区分合同电量、基数电量，无法保证新能源场站大用户直供电量按照合同执行。本方法的总体思路是，在每日开始时，首先对参与大用户直供电的新能源场站，计算其自当前时刻到合同完成日期的期间需要完成的总电量，并进一步确定在当前日内需要完成的基本电量;其次，根据该基本电量和新能源场站当日的发电预测曲线，确定新能源场站在该日全天的新能源场站有功出力下限曲线。由于上述过程在每日开始时均进行，因此属于滚动修正。每日计算新能源场站的基本电量时，可以对前日执行的情况对后续电量需求进行调整，从而可以修正由于功率预测的精度等问题造成的控制误差，从而在总体上保证参与大用户直供电新能源场站的发电需求。发明内容[0005]由于新能源场站历史同比气象资源差异较大，同时电网并无有效机制区分每日发电量的组成部分。本发明能给出一种适应于这种情况的有效机制，一种基于日前功率预测的新能源场站出力下限滚动修正方法。在考虑新能源场站为大用户直供电后，在电网安全运行的前提下，新能源场站需要保证合理的基本发电量，以满足参与大用户直供电的电量要求。因此，可以根据新能源场站执行大用户直供电合同的情况，实时确定该新能源场站的出力下限，即取当新能源场站仍有大用户直供电量需要履行时否则，f[0006]具体步骤为：[0007]SI取到新能源场站年度合同电量与月度合同电量、临时合同电量；[0008]S2在每日开始时，对参与市场交易的新能源场站，计算其自当前时刻到该月月底期间需要完成的月度合同剩余电量，计算其自当前时刻到合同执行结束日期临时合同剩余电量，并进一步确定在当日内需要完成的预计划电量，即月度合同剩余分解电量与临时合同剩余分解电量之和；[0009]S3通过积分电量算法，根据新能源场站当日的发电预测曲线，计算出新能源场站当曰预测电量，然后对预测电量与预计划电量进行比较，如预计划电量大于预测电量，则预计划电量等于预测电量，反之不变；[0010]S4根据该预计划电量和新能源场站当日的发电预测曲线，计算出该新能源场站当日的日交易计划执行曲线；[0011]S5根据反馈的实际功率曲线，积分计算实际发电量，根据实际发电量计算其当日合同电量完成情况，如实际发电量大于等于日合同电量，说明日合同电量全部完成;反之以实际发电量作为日合同完成电量，即优先完成临时合同分解电量，剩余完成月度合同分解电量；[0012]S6根据当日完成电量，重复2步骤;月底时将未完成电量统计到下月执行。[0013]进一步的，计算方法为：[0014]Sl对参与市场化的新能源场站i，建立其签订的直供电合同的信息，包括其合同签订时间ΤΛ计划执行时间ΤΛ年度合同电量，月度合同电量^临时合同电量[0015]S2在每日开始时刻，对处在大用户直供电合同执行时间范围内的新能源场站i，根据实际电量计算昨日完成的月度合同电量，昨日完成的临时合同电量；_6]本月已完成的月度合同电量，未完成的月度合同电量，，已完成的年度合同电量未完成的年度合同电量.已完成的临时合同电量9·.未完成的临时合同电量，如本月已结束，将未完成月度合同电量累加到次月执行;本月剩余天数为Tm，临时合同电量剩余执行天数Tl;[0017]根据未完成的月度合同电量以及本月剩余天数，计算在当日需要完成的月度合同分解电量：根据未完成的临时合同电量以及临时合同剩余执行天数，计算在当日需要完成的临时合同分解电量：则该场站预计划电量为[0018]S3根据新能源场站功率预测系统在日前给出的当日新能源场站的96点发电预测数据，采用斜率插值法，生成当日新能源场站的288点发电预测数据；[0019]根据当日新能源场站的288点发电预测数据，积分计算当日预测电量P1pf^Pi1lJPiF=PiPF;[0020]S4采用二次规划方法，求取新能源场站i在该日的288点的日交易计划曲线，目标函数为以下公式：[0021][0022]其中：[0023]:为求取的当日N点的有功出力下限值，单位兆瓦;一般情况N=288[0024]AT:为根据有功计算积分电量的时间：单位小时.，[0025]PiF:为新能源场站i当日基本的发电量需求，单位兆瓦时[0026]为均衡性指标，其中：[0027]:为新能源场站日前发电预测给出的t时刻的最大发电预测值；[0028]W1^Wlr为权重系数，在实际应用中，Wp可取值10.0,Wi可取值0.1;[0029]必须满足的约束条件为：[0030][0031]即每个时刻的最小有功出力必须小于该时刻的预测值；[0032]当天结束时，根据实际功率积分计算实际电量；如则月度合同分解电量_-和临时合同分解电量_均已经完成;如[0033]如临时合同分解电量全部完成，月度合同分解电量完成[0034]S6如临时合同分解电量完成.月度合同分解电量完成〇;[0035]重复步骤2，滚动对合同电量进行分解执行。[0036]本方法根据建立的风电场、光伏电站等新能源场站接纳空间计算模型，系统结合调度常规机组发电计划数据、常规AGC机组下旋备、负荷计划数据、联络线计划及实时数据，计算全网新能源的接纳能力。同时针对于参与大用户直供的新能源场站，在每日开始时，首先对参与大用户直供电的新能源场站，确定在当前日内需要完成的基本电量;其次，根据该基本电量和新能源场站当日的发电预测曲线，确定新能源场站在该日全天的新能源场站有功出力下限曲线。每日计算新能源场站的大用户直供电电量时，可以对前日执行的情况对后续电量需求进行调整，从而可以修正由于功率预测的精度等问题造成的控制误差，从而在总体上保证参与大用户直供电新能源场站的发电需求。附图说明[0037]图1为本发明流程图具体实施方式[0038]一、算法步骤简介[0039]该方法的总体思路是：[0040]取到新能源场站年度合同电量与月度合同电量（由计划处对年合同电量进行分解到月）、临时合同电量；[0041]在每日开始时计算时间点），对参与市场交易的新能源场站，计算其自当前时刻到该月月底期间需要完成的月度合同剩余电量，计算其自当前时刻到合同执行结束日期临时合同剩余电量，并进一步确定在当日内需要完成的预计划电量（月度合同剩余分解电量与临时合同剩余分解电量之和）；[0042]通过积分电量算法，根据新能源场站当日的发电预测曲线，计算出新能源场站当曰预测电量，然后对预测电量与预计划电量进行比较，如果预计划电量大于预测电量，则预计划电量等于预测电量，反之不变。[0043]根据该预计划电量和新能源场站当日的发电预测曲线，计算出该新能源场站当日的日交易计划执行曲线；[0044]根据反馈的实际功率曲线，积分计算实际发电量，根据实际发电量计算其当日合同电量完成情况如果实际发电量大于等于日合同电量，说明日合同电量全部完成（月度合同分解电量与临时合同分解电量均完成），反之以实际发电量作为日合同完成电量优先完成临时合同分解电量，剩余完成月度合同分解电量）；[0045]根据当日完成电量，重复2步骤；[0046]月底时需将未完成电量统计到下月执行。[0047]二、算法实现具体流程[0048]对参与市场化的新能源场站i，建立其签订的直供电合同的信息，包括其合同签订时间（Tis、计划执行时间Ti1、年度合同电量：月度合同电量，临时合同电量等。[0049]在每日开始时刻，对处在大用户直供电合同执行时间范围内的新能源场站i，根据实际电量计算昨日完成的月度合同电量，昨日完成的临时合同电量。[0050]本月已完成的月度合同电量未完成的月度合同电量已完成的年度合同电量未完成的年度合同电量已完成的临时合同电量未完成的临时合同电量如果本月已结束，将未完成月度合同电量累?O加到次月执行。本月剩余天数为Tm，临时合同电量剩余执行天数Tl。[0051]根据未完成的月度合同电量以及本月剩余天数，计算在当日需要完成的月度合同分解电量：根据未完成的临时合同电量以及临时合同剩余执行天数，计算在当日需要?完成的临时合同分解电量：则该场站预计划电量为:，[0052]根据新能源场站功率预测系统在日前给出的当日新能源场站的96点发电预测数据，采用斜率插值法，生成当日新能源场站的288点发电预测数据。公式:查看插值法公式文档。[0053]根据当日新能源场站的288点发电预测数据，积分计算当日预测电量PF。如果P^PippMPip=Pipp〇[0054]采用二次规划方法，求取新能源场站i在该日的288点的日交易计划曲线，目标函数为以下公式3-5:[0055][0056]其中：[0057]为求取的当日N点的有功出力下限值，单位兆瓦。一般情况N=288[0058]AT:为根据有功计算积分电量的时间，单位小时*[0059]为新能源场站i当日基本的发电量需求，单位兆瓦时[0060]:为均衡性指标其中：[0061]:为新能源场站日前发电预测给出的t时刻的最大发电预测值。[0062]W1^Wlr为权重系数，在实际应用中，Wp可取值10.0,Wi可取值0.1。[0063]式3-5必须满足的约束条件为：[0064][0065]即每个时刻的最小有功出力必须小于该时刻的预测值。[0066]此处为日内滚动修正日交易计划曲线本期不做）。[0067]当天结束时，根据实际功率积分计算实际电量如果则月度合同分解电量和临时合同分解电量均已经完成。如果[0068]如果：，.临时合同分解电量全部完成，月度合同分解电量完成[0069]如果临时合同分解电量完成，.月度合同分解电量完成〇。，'[0070]重复步骤2，滚动对合同电量进行分解执行。[0071]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

权利要求：1.一种基于日前发电功率预测的新能源场站出力下限滚动修正方法，其特征在于，步骤为：Sl取到新能源场站年度合同电量与月度合同电量、临时合同电量；S2在每日开始时，对参与市场交易的新能源场站，计算其自当前时刻到该月月底期间需要完成的月度合同剩余电量，计算其自当前时刻到合同执行结束日期临时合同剩余电量，并进一步确定在当日内需要完成的预计划电量，即月度合同剩余分解电量与临时合同剩余分解电量之和；S3通过积分电量算法，根据新能源场站当日的发电预测曲线，计算出新能源场站当日预测电量，然后对预测电量与预计划电量进行比较，如预计划电量大于预测电量，则预计划电量等于预测电量，反之不变；S4根据该预计划电量和新能源场站当日的发电预测曲线，计算出该新能源场站当曰的日交易计划执行曲线；S5根据反馈的实际功率曲线，积分计算实际发电量，根据实际发电量计算其当日合同电量完成情况，如实际发电量大于等于日合同电量，说明日合同电量全部完成;反之以实际发电量作为日合同完成电量，即优先完成临时合同分解电量，剩余完成月度合同分解电量；S6根据当日完成电量，重复2步骤；月底时将未完成电量统计到下月执行。2.根据权利要求1所述的一种基于日前发电功率预测的新能源场站出力下限滚动修正方法，其特征在于，计算方法为：Sl对参与市场化的新能源场站i，建立其签订的直供电合同的信息，包括其合同签订时间ΤΛ计划执行时间ΤΛ年度合同电量if，月度合同电量-时合同电1S2在每日开始时刻，对处在大用户直供电合同执行时间范围内的新能源场站i，根据实际电量计算昨日完成的月度合同电量，昨日完成的临时合同电量；本月已完成的月度合同电量未完成的月度合同电量已完成的年度合同电量（.；未完成的年度合同电量已完成的临时合同电量未完成的临时合同电量.如本月已结束，将未完成月度合同电量累加，到次月执行;本月剩余天数为Tm，临时合同电量剩余执行天数Tu根据未完成的月度合同电量以及本月剩余天数，计算在当日需要完成的月度合同分解电量：根据未完成的临时合同电量以及临时合同剩余执行天数，计算在当日需要完成的临时合同分解电量：则该场站预计划电量为S3根据新能源场站功率预测系统在日前给出的当日新能源场站的96点发电预测数据，采用斜率插值法，生成当日新能源场站的288点发电预测数据；根据当日新能源场站的288点发电预测数据，积分计算当日预测电量ΡΛ;如P彡P1pMlJS4采用二次规划方法，求取新能源场站i在该日的288点的日交易计划曲线，目标函数为以下公式：其中：:为求取的当日N点的有功出力下限值，单位兆瓦;一般情况N=288AT:为根据有功计算积分电量的时间，单位小时9PiF:为新能源场站i当日基本的发电量需求，单位兆瓦时为均衡性指标：其中：为新能源场站日前发电预测给出的t时刻的最大发电预测值；为权重系数，在实际应用中，Wp可取值ίο.〇,Wlr可取值〇.1;必须满足的约束条件为：即每个时刻的最小有功出力必须小于该时刻的预测倌：当天结束时，根据实际功率积分计算实际电量则月度合同分解电量和临时合同分解电量均已经完成;如.如.，.临时合同分解电量全部完成，月度合同分解电量完成S6如临时合同分解电量完成月度合同分解电量完成〇;.，重复步骤2,滚动对合同电量进行分解执行。

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