抽水蓄能电站的区域负荷频率控制方法与系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114156917A(43)申请公布日2022.03.08(21)申请号202111337814.0F03B13/06(2006.01)(22)申请日2021.11.12(71)申请人国网新源控股有限公司地址100053北京市西城区白广路二条一号申请人福建仙游抽水蓄能有限公司上海明华电力科技有限公司(72)发明人姜爱军胡南方品政张涛黄镇炜胡静朱冬邱亚鸣(74)专利代理机构北京中济纬天专利代理有限公司11429代理人黄攀(51)Int.Cl.H02J3/28(2006.01)H02J3/24(2006.01)权利要求书4页说明书9页附图2页(54)发明名称抽水蓄能电站的区域负荷频率控制方法与系统(57)摘要本发明公开了一种抽水蓄能电站的区域负荷频率控制方法与系统，该方法首先构建抽水蓄能电站负荷分配的多目标函数，该多目标函数中涉及多个抽水蓄能电站以及多个电网，描述了多个电网的剩余负荷与多个抽水蓄能电站的输送电力或消耗电量之间的关系，然后将多目标函数转换为单目标函数，再对该单目标函数设定约束条件，约束条件至少包括水库水量限制条件、抽水蓄能电站控制需求限制条件、抽水蓄能电站单一时段出力平衡限制条件、电网送电量控制需求限制条件、抽水蓄能电站最大发电流量与最大抽水流量限制条件等，最后通过设定约束条件后的单目标函数执行抽水蓄能电站的区域负荷频率控制，从而能够有效的对多电网负荷进行频率控制。CN114156917ACN114156917A权利要求书1/4页1.一种抽水蓄能电站的区域负荷频率控制方法，其特征在于，包括：构建抽水蓄能电站负荷分配的多目标函数，所述多目标函数的条件式如下：其中，M为抽水蓄能电站的总数，m表示第m个抽水蓄能电站，i表示第i个电网，i和m为正整数，为第i个电网t时段的原始负荷，为第i个电网t时段的剩余负荷，Di(Xi)为第i个电网的剩余负荷方差；为第m个抽水蓄能电站在t时段向第i个电网输送的电力或者表示第m个抽水蓄能电站在t时段抽水时从第i个电网消耗的电量，T为调度期总时段数；将所述多目标函数转换为单目标函数；对所述单目标函数设定约束条件，所述约束条件至少包括水库水量限制条件、抽水蓄能电站控制需求限制条件、抽水蓄能电站单一时段出力平衡限制条件、电网送电量控制需求限制条件、抽水蓄能电站最大发电流量与最大抽水流量限制条件、电站出力限制条件、电站出力极值点持续时段限制条件；通过设定约束条件后的所述单目标函数执行抽水蓄能电站的区域负荷频率控制。2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站的区域负荷频率控制方法，其特征在于，将所述多目标函数转换为单目标函数的步骤具体包括：采用多目标规划模糊优化算法将所述多目标函数转换为单目标函数，所述单目标函数的条件式如下：其中，P为所述单目标函数的隶属度，L为候选解总数，1为第1个候选解，Ei，l为第1个候选解中第i个电网的剩余负荷方差；为所有候选解中第i个电网剩余负荷方差最大值，为所有候选解中第i个电网剩余负荷方差最小值，wg为权重系数。3.根据权利要求2所述的抽水蓄能电站的区域负荷频率控制方法，其特征在于，所述水库水量限制条件的条件式如下：Vm’＝Vm+(q1‑q2)Δt其中，Vm为第m个抽水蓄能电站在t时段的初始库容，Vm’为第m个抽水蓄能电站在t时段的结束库容，q1为第m个抽水蓄能电站在t时段的抽水流量，q2为第m个抽水蓄能电站在t时段的发电流量，Δt为单一时段的小时数；所述抽水蓄能电站单一时段出力平衡限制条件的条件式如下：2CN114156917A权利要求书2/4页其中，表示第m个抽水蓄能电站在t时段的出力。4.根据权利要求2所述的抽水蓄能电站的区域负荷频率控制方法，其特征在于，抽水工况下，所述电站出力限制条件的条件式如下：发电工况下，所述电站出力限制条件的条件式如下：其中，表示第m个抽水蓄能电站在t时段的发电出力最小值；表示第m个抽水蓄能电站在t时段的发电出力最大值；表示第m个抽水蓄能电站在t时段的抽水功率最小值；表示第m个抽水蓄能电站在t时段的抽水功率最大值。5.根据权利要求2所述的抽水蓄能电站的区域负荷频率控制方法，其特征在于，所述电站出力极值点持续时段限制条件的条件式如下：其中，to表示第m个抽水蓄能电站极值点的持续时段。6.一种抽水蓄能电站的区域负荷频率控制系统，其特征在于，包括：构建模块，用于构建抽水蓄能电站负荷分配的多目标函数，所述多目标函数的条件式如下：其中，M为抽水蓄能电站的总数，m表示第m个抽水蓄能电站，i表示第i个电网，i和m为正整数，为第i个电网t时段的原始负荷，为第i个电网t时段的剩余负荷，Di(Xi)为第i个电网的剩余负荷方差；为第m个抽水蓄能电站在t时段向第i个电网输送的电力或者表示第m