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一种考虑小干扰稳定风险的含风电电力系统有功调度方法

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成果简介
成果亮点
前景分析

成果名称：	一种考虑小干扰稳定风险的含风电电力系统有功调度方法	关键字：		应用行业：	电力、热力生产和供应业
高新技术领域：	电能与电力	所在地：	河北省	知识产权类型：	发明专利
知识产权编号：	ZL201810008306	成果体现形式：	发明专利	成果属性：
成果所处阶段：		成果水平：	请选择...	研究形式：
学科分类：		战略新兴产业：	请选择...	课题来源：
第一完成单位名称：	华北电力大学（保定）	第一完成单位属性：		技术成熟度：
合作方式：	请选择...	交易价格(万)：	3.00	所属十强产业：

本发明属于电力调度技术领域，尤其涉及一种考虑小干扰稳定风险的含风电电力系统有功调度方法，建立考虑风速不确定性的风电出力随机性模型，基于随机响应面法计算系统概率特征根分布；根据系统概率特征根分布的概率结果，建立小干扰稳定风险指标；建立考虑小干扰稳定风险的多目标有功优化调度模型；计算系统阻尼比对发电机有功出力灵敏度并进行排序；采用改进NSGA‑II算法进行求解，得到有功调度结果。本发明设计的有功优化调度方法，兼顾了系统经济成本和稳定性要求，建立了考虑系统安全性和经济性的多目标有功优化调度模型，并且有效减少系统有功调整带来的扰动，提高系统的安全性，具有一定的现实意义。

本发明设计的一种考虑小干扰稳定风险的有功优化调度方法，兼顾了系统经济成本和稳定性要求，以小干扰概率稳定失稳风险最小、发电调整量最小以及发电成本最小为目标函数，建立了考虑系统安全性和经济性的多目标有功优化调度模型。并且，在优化算法时基于阻尼比灵敏度排序指导调度方案，有效减少系统有功调整带来的扰动，提高系统运行的稳定性。模型考虑小干扰稳定目标函数和约束，能有效降低风电接入系统有功调度的扰动，提高系统的安全性，具有一定的现实意义。

日益增长的环境问题，以及传统化石燃料的日渐枯竭，使得新能源发展成为电力行业的必然趋势，得到了各国政府的大力支持。在各种新能源中，风能因其清洁、可再生和良好的经济发展前景等优点在世界范围内得到了迅速的发展。根据国家风电发展规划，到2020年我国风电总装机容量将达到200GW，其中海上风电装机容量为30GW，风电年发电量达到390TWh，风电发电量占全国发电量5％以上。显然，风电的大规模发展已经成为一种必然趋势。

然而，随着风电并网容量的不断增加，风电随机性、间歇性和波动性带来的小干扰稳定会制约传输线的传输功率，影响电力系统对风电的消纳能力，对电网的安全和经济性能带来严重的威胁和巨大的挑战。传统的有功优化调度多以经济性为目标，在运行条件紧张的情况下可能无法满足系统小干扰稳定的要求。因此，考虑风电场出力的随机性、间歇性、波动性等特点，研究考虑小干扰稳定性约束的有功功率调度方法已成为电力系统亟待研究的课题。

针对上述问题，国内外学者展开了一系列研究。禤培正、朱继忠、谢平平等人设计了一种电力系统有功调度保守度的优化方法(专利号201610983778.8)，考虑有功调度经济成本、切负荷和弃风风险以及线路功率越限建立了调度模型，但是并未考虑系统功率变化的失稳风险。汪春、李春来、许晓慧等人设计了一种计及多风电场随机功率输出的有功调度系统设计方法(专利号201510832803.8)，考虑了多风电场出力的随机性，根据灵敏度指标进行调度，但是并未考虑系统小干扰稳定风险，在系统有功调度稳定性方面缺乏指导。

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